zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2025-65-10-687-692spjllkzurniimtpe-3973Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF REPORTSМетаболомное исследование плазмы людей, подвергающихся воздействию асбестсодержащей пыли в воздухе рабочей зоныMetabolomic study of plasma in people exposed to asbestos-containing dust in the air of the work areaУнесихинаМария СергеевнаUnesikhinaMaria S.

Мл. науч. сотр. отдела молекулярной биологии и электронной микроскопии ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промышленных предприятий» Роспотребнадзора.

e-mail: unesihinams@ymrc.ru

Junior Researcher, Department of Molecular Biology and Electron Microscopy, Yekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers.

e-mail: unesihinams@ymrc.ru

unesihinams@ymrc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1743-7642СутунковаМарина ПетровнаSutunkovaMarina P.

Директор ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора; заведующий кафедрой гигиены и медицины труда, ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, д-р мед. наук.

e-mail: sutunkova@ymrc.ru

Director, Yekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers; Head of the Department of Occupational Hygiene and Medicine, Ural State Medical University; Dr. of Sci. (Med.).

e-mail: sutunkova@ymrc.ru

sutunkova@ymrc.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8794-7288КикотьАнна МихайловнаKikotAnna M.

Науч. сотр. отдела молекулярной биологии и электронной микроскопии ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промышленных предприятий» Роспотребнадзора.

e-mail: kikotam@ymrc.ru

Researcher, Department of Molecular Biology and Electron Microscopy, Yekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers.

e-mail: kikotam@ymrc.ru

kikotam@ymrc.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5491-3209ДруговаОльга ГеннадьевнаDrugovaOlga G.

Ст. науч. сотр. отдела медицины труда ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промышленных предприятий» Роспотребнадзора, канд. биол. наук.

e-mail: drugovao@ymrc.ru

Senior Researcher, Department of Occupational Medicine, Yekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers, Dr. of Sci. (Biol.).

e-mail: drugovao@ymrc.ru

drugovao@ymrc.ruФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» РоспотребнадзорРоссияYekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial WorkersRussian FederationФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзор; ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава РоссиРоссияYekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers; Ural State Medical UniversityRussian Federation2025211120256510687692Copyright © Унесихина М.С., Сутункова М.П., Кикоть А.М., Другова О.Г., 20252025Унесихина М.С., Сутункова М.П., Кикоть А.М., Другова О.Г.Unesikhina M.S., Sutunkova M.P., Kikot A.M., Drugova O.G.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/3973

Широкое распространение асбестсодержащих материалов, большое количество асбестовых месторождений, длительный и скрытый период развития асбест-ассоциированных заболеваний до сих пор делает актуальным изучение молекулярных аспектов развития патологических состояний, вызванных контактом с асбестом. Более глубокое понимание изменений, происходящих в ответ на его воздействие, может помочь в диагностике, предупреждении необратимых изменений ткани лёгких и оценке риска развития асбест-ассоциированных заболеваний.

Цель исследования — изучение метаболома плазмы людей, подвергающихся воздействию асбестсодержащей пыли.

Обследованы 20 работников предприятия по добыче и обогащению хризотилового асбеста. В основную группу вошли стажированные мужчины, подверженные воздействию асбестсодержащей пыли в воздухе рабочей зоны. В группу сравнения вошли мужчины, работающие на этом же предприятии и не имеющие контакта с асбестсодержащей пылью. Полуколичественный метаболомный анализ плазмы людей проводился с помощью жидкостной хромато-масс-спектрометрии.

По результатам метаболомного исследования плазмы людей, профессионально подвергающихся воздействию асбестсодержащей пыли в воздухе рабочей зоны, были обнаружены статистически значимые изменения в содержании 3 метаболитов (бетаин, валерилкарнитин и PE 38:6) в сравнении с группой без воздействия. По результатам метаболомного исследования плазмы людей, разделённых в зависимости от уровня содержания асбестсодержащей пыли в воздухе рабочей зоны, были обнаружены статистически значимые различия в содержании 10 метаболитов (холин, валерилкарнтини, LPC 17:0, LPC P-18:1, LPC 19:1, LPC 20:1, LPE O-18:1, PC 40:8, PC 37:4, SM 33:1;O2).

Полученные данные о содержании метаболитов в плазме крови у людей, профессионально подвергающихся воздействию асбестсодержащей пыли, могут указывать на изменения состава лёгочного сурфактанта и на нарушение энергетического обмена. Наибольшему влиянию был подвержен метаболизм фосфолипидов, отражающий реакцию на повреждение лёгких, направление и степень изменения которого, вероятно, зависят от интенсивности воздействия.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Выборка ограничена малым количеством участников и принадлежностью их к мужскому полу.

Этика

Этика. Исследование было проведено в соответствии этическим принципам, изложенными в Хельсинкской декларации всемирной медицинской ассоциации и одобрено локальным этическим комитетом ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора (протокол № 7 от 03.10.2022 г.).

Участие авторов

Участие авторов:Унесихина М.С. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, статистическая обработка, написание текста;Сутункова М.П. — концепция и дизайн исследования, редактирование;Кикоть А.М. — редактирование;Другова О.Г. — редактирование.Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Дата поступления

Дата поступления: 27.08.2025 / Дата принятия к печати: 29.10.2025 / Дата публикации: 21.11.2025

The widespread use of asbestos-containing materials, a large number of asbestos deposits, and a long and latent period of development of asbestos-associated diseases still make it relevant to study the molecular aspects of the development of pathological conditions caused by contact with asbestos. A deeper understanding of the changes that occur in response to exposure can help diagnose, prevent irreversible changes in lung tissue, and assess the risk of developing asbestos-associated diseases.

The study aims to explore the plasma metabolome of people exposed to asbestos-containing dust.

The authors have examined 20 employees of the chrysotile asbestos mining and processing enterprise. The main group included male interns who were exposed to asbestos-containing dust in the air of the work area. The comparison group included men who work at the same enterprise and have no contact with asbestos-containing dust.

A semi-quantitative metabolomic analysis of human plasma was performed using liquid chromatography-mass spectrometry.

Laboratory findings demonstrated significant changes in the levels of three metabolites (betaine, valerylcarnitine, and PE 38:6) in the exposed workers compared to the controls. Distribution of the subjects by chrysotile exposure levels revealed statistical differences in concentrations of ten metabolites, including choline, valerylcarnitine, LPC 17:0, LPC P-18:1, LPC 19:1, LPC 20:1, LPE O-18:1, PC 40:8, PC 37:4, and SM 33:1;O2.

The plasma metabolite levels in the workers occupationally exposed to asbestos dust may indicate changes in the composition of the lung surfactant and energy metabolism disturbance. Phospholipid metabolism was most affected, reflecting the reaction to lung damage, the direction and degree of change of which probably depend on the intensity of exposure.

Limitations

Limitations. The sample is limited by the small number of participants and their male gender.

Ethics

Ethics. The study was conducted in accordance with the ethical principles set out in the Helsinki Declaration of the World Medical Association and approved by the local Ethics Committee of the Yekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers (Protocol No. 7 dated 03.10.2022).

Contributions

Contributions:Unesikhina M.S. — research concept and design, material collection and data processing, statistical processing, text writing;Sutunkova M.P. — research concept and design, editing;Kikot A.M. — editing;Drugova O.G. — editing.All authors — approving the final version of the article and ensuring the integrity of all parts of the article.

Funding

Funding. The study had no funding.

Conflict of interest

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

Received

Received: 27.08.2025 / Accepted: 29.10.2025 / Published: 21.11.2025

метаболиты кровиасбестхризотилblood metabolitesasbestoschrysotileReferencesGualtieri A.F., Lassinantti Gualtieri M., Scognamiglio V., Di Giuseppe D. Human health hazards associated with asbestos in building materials. In: Malik J.A., Marathe S., eds. Ecological and Health Effects of Building Materials. Springer Cham; 2022: 297–325. https://doi.org/10.1007/978-3-030-76073-1_16Gualtieri A.F., Lassinantti Gualtieri M., Scognamiglio V., Di Giuseppe D. Human health hazards associated with asbestos in building materials. In: Malik J.A., Marathe S., eds. Ecological and Health Effects of Building Materials. Springer Cham; 2022: 297–325. https://doi.org/10.1007/978-3-030-76073-1_16Pawełczyk A., Božek F. Health risk associated with airborne asbestos. Environ. Monit. Assess. 2015; 187(7): 428. https://doi.org/10.1007/s10661-015-4614-3Pawełczyk A., Božek F. Health risk associated with airborne asbestos. Environ. Monit. Assess. 2015; 187(7): 428. https://doi.org/10.1007/s10661-015-4614-3McKeagney T.F.P., Addley K., Asanati K. Occupational lung disease survey of respiratory physicians in Northern Ireland. Occup. Med. (Lond). 2015; 65(9): 719–21. https://doi.org/10.1093/occmed/kqv094McKeagney T.F.P., Addley K., Asanati K. Occupational lung disease survey of respiratory physicians in Northern Ireland. Occup. Med. (Lond). 2015; 65(9): 719–21. https://doi.org/10.1093/occmed/kqv094Goldberg M., Luce D. The health impact of nonoccupational exposure to asbestos: What do we know? Eur. J. Cancer. Prev. 2009; 18(6): 489–503. https://doi.org/10.1097/CEJ.0b013e32832f9beeGoldberg M., Luce D. The health impact of nonoccupational exposure to asbestos: What do we know? Eur. J. Cancer. Prev. 2009; 18(6): 489–503. https://doi.org/10.1097/CEJ.0b013e32832f9beeЛеншин А.В., Ильин А.В., Мальцева Т.А., Крайнов С.А. Лучевая диагностика непроизводственного (бытового) асбестоза органов грудной клетки у различных поколений одной семьи. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2015; 58: 96–108.Lenshin A.V., Il'in A.V., Mal'tseva T.A., Kraynov S.A. X-ray diagnostics of domestic asbestosis of chest organs in different generations of one family. Byulleten’ Fiziologii i Patologii Dykhaniya. 2015; (58): 96–108 (in Russian).Gualtieri A.F., Lusvardi G., Pedone A., Di Giuseppe D., Zoboli A., Mucci A. et al. Structure model and toxicity of the product of biodissolution of chrysotile asbestos in the lungs. Chem. Res. Toxicol. 2019; 32(10): 2063-77. https://doi.org/10.1021/acs.chemrestox.9b00220Gualtieri A.F., Lusvardi G., Pedone A., Di Giuseppe D., Zoboli A., Mucci A. et al. Structure model and toxicity of the product of biodissolution of chrysotile asbestos in the lungs. Chem. Res. Toxicol. 2019; 32(10): 2063-77. https://doi.org/10.1021/acs.chemrestox.9b00220Bernstein D.M. The health effects of short fiber chrysotile and amphibole asbestos. Crit. Rev. Toxicol. 2022; 52(2): 89–112. https://doi.org/10.1080/10408444.2022.2056430Bernstein D.M. The health effects of short fiber chrysotile and amphibole asbestos. Crit. Rev. Toxicol. 2022; 52(2): 89–112. https://doi.org/10.1080/10408444.2022.2056430IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Arsenic, metals, fibres, and dusts. IARC Monogr. Eval. Carcinog. Risks Hum. 2012; 100(Pt C): 11–465.IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Arsenic, metals, fibres, and dusts. IARC Monogr. Eval. Carcinog. Risks Hum. 2012; 100(Pt C): 11–465.Marsili D., Terracini B., Santana V.S., Ramos-Bonilla J.P., Pasetto R., Mazzeo A. et al. Prevention of asbestos-related disease in countries currently using asbestos. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2016; 13(5): 494. https://doi.org/10.3390/ijerph13050494Marsili D., Terracini B., Santana V.S., Ramos-Bonilla J.P., Pasetto R., Mazzeo A. et al. Prevention of asbestos-related disease in countries currently using asbestos. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2016; 13(5): 494. https://doi.org/10.3390/ijerph13050494Gazzano E., Foresti E., Lesci I.G., Tomatis M., Riganti C., Fubini B., et al. Different cellular responses evoked by natural and stoichiometric synthetic chrysotile asbestos. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2005; 206(3): 356–64. https://doi.org/10.1016/j.taap.2004.11.021Gazzano E., Foresti E., Lesci I.G., Tomatis M., Riganti C., Fubini B., et al. Different cellular responses evoked by natural and stoichiometric synthetic chrysotile asbestos. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2005; 206(3): 356–64. https://doi.org/10.1016/j.taap.2004.11.021Bhattacharjee P., Paul S., Bhattacharjee P. Risk of occupational exposure to asbestos, silicon and arsenic on pulmonary disorders: Understanding the genetic-epigenetic interplay and future prospects. Environ. Res. 2016; 147: 425–34. https://doi.org/10.1016/j.envres.2016.02.038Bhattacharjee P., Paul S., Bhattacharjee P. Risk of occupational exposure to asbestos, silicon and arsenic on pulmonary disorders: Understanding the genetic-epigenetic interplay and future prospects. Environ. Res. 2016; 147: 425–34. https://doi.org/10.1016/j.envres.2016.02.038Hiraku Y., Sakai K., Shibata E., Kamijima M., Hisanaga N., Ma N. et al. Formation of the nitrative DNA lesion 8-nitroguanine is associated with asbestos contents in human lung tissues: A pilot study. J. Occup. Health. 2014; 56(3): 186–96. https://doi.org/10.1539/joh.13-0231-oaHiraku Y., Sakai K., Shibata E., Kamijima M., Hisanaga N., Ma N. et al. Formation of the nitrative DNA lesion 8-nitroguanine is associated with asbestos contents in human lung tissues: A pilot study. J. Occup. Health. 2014; 56(3): 186–96. https://doi.org/10.1539/joh.13-0231-oaLi P., Liu T., Kamp D.W., Lin Z., Wang Y., Li D., et al. The c-Jun N-terminal kinase signaling pathway mediates chrysotile asbestos-induced alveolar epithelial cell apoptosis. Mol. Med. Rep. 2015; 11(5): 3626–34. https://doi.org/10.3892/mmr.2014.3119Li P., Liu T., Kamp D.W., Lin Z., Wang Y., Li D., et al. The c-Jun N-terminal kinase signaling pathway mediates chrysotile asbestos-induced alveolar epithelial cell apoptosis. Mol. Med. Rep. 2015; 11(5): 3626–34. https://doi.org/10.3892/mmr.2014.3119Riganti C., Aldieri E., Bergandi L., Tomatis M., Fenoglio I., Costamagna C., et al. Long and short fiber amosite asbestos alters at a different extent the redox metabolism in human lung epithelial cells. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2003; 193(1): 106–15. https://doi.org/10.1016/s0041-008x(03)00339-9Riganti C., Aldieri E., Bergandi L., Tomatis M., Fenoglio I., Costamagna C., et al. Long and short fiber amosite asbestos alters at a different extent the redox metabolism in human lung epithelial cells. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2003; 193(1): 106–15. https://doi.org/10.1016/s0041-008x(03)00339-9Johnson C.H., Ivanisevic J., Siuzdak G. Metabolomics: Beyond biomarkers and towards mechanisms. Nat Rev. Mol. Cell. Biol. 2016; 17(7): 451–9. https://doi.org/10.1038/nrm.2016.25Johnson C.H., Ivanisevic J., Siuzdak G. Metabolomics: Beyond biomarkers and towards mechanisms. Nat Rev. Mol. Cell. Biol. 2016; 17(7): 451–9. https://doi.org/10.1038/nrm.2016.25Agassandian M., Mallampalli R.K. Surfactant phospholipid metabolism. Biochim. Biophys Acta. 2013; 1831(3): 612–25. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2012.09.010Agassandian M., Mallampalli R.K. Surfactant phospholipid metabolism. Biochim. Biophys Acta. 2013; 1831(3): 612–25. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2012.09.010Konstantinova S.V., Tell G.S., Vollset S.E., Nygård O., Bleie Ø., Ueland P.M. Divergent associations of plasma choline and betaine with components of metabolic syndrome in middle age and elderly men and women. J. Nutr. 2008; 138(5): 914–20. https://doi.org/10.1093/jn/138.5.914Konstantinova S.V., Tell G.S., Vollset S.E., Nygård O., Bleie Ø., Ueland P.M. Divergent associations of plasma choline and betaine with components of metabolic syndrome in middle age and elderly men and women. J. Nutr. 2008; 138(5): 914–20. https://doi.org/10.1093/jn/138.5.914Zhou M., Xue C., Fan Y., Wu N., Ma J., Ye Q. Plasma metabolic profiling in patients with silicosis and asbestosis. J. Occup. Environ. Med. 2021; 63(9): 787–93. https://doi.org/10.1097/JOM.0000000000002232Zhou M., Xue C., Fan Y., Wu N., Ma J., Ye Q. Plasma metabolic profiling in patients with silicosis and asbestosis. J. Occup. Environ. Med. 2021; 63(9): 787–93. https://doi.org/10.1097/JOM.0000000000002232Zhao Y.D., Yin L., Archer S., Lu C., Zhao G., Yao Y., et al. Metabolic heterogeneity of idiopathic pulmonary fibrosis: A metabolomic study. BMJ Open Respir. Res. 2017; 4(1): e000183. https://doi.org/10.1136/bmjresp-2017-000183Zhao Y.D., Yin L., Archer S., Lu C., Zhao G., Yao Y., et al. Metabolic heterogeneity of idiopathic pulmonary fibrosis: A metabolomic study. BMJ Open Respir. Res. 2017; 4(1): e000183. https://doi.org/10.1136/bmjresp-2017-000183Rindlisbacher B., Schmid C., Geiser T., Bovet C., Funke-Chambour M. Serum metabolic profiling identified a distinct metabolic signature in patients with idiopathic pulmonary fibrosis — a potential biomarker role for LysoPC. Respir. Res. 2018; 19(1): 7. https://doi.org/10.1186/s12931-018-0714-2Rindlisbacher B., Schmid C., Geiser T., Bovet C., Funke-Chambour M. Serum metabolic profiling identified a distinct metabolic signature in patients with idiopathic pulmonary fibrosis — a potential biomarker role for LysoPC. Respir. Res. 2018; 19(1): 7. https://doi.org/10.1186/s12931-018-0714-2Yan F., Wen Z., Wang R., Luo W., Du Y., Wang W., et al. Identification of the lipid biomarkers from plasma in idiopathic pulmonary fibrosis by Lipidomics. BMC Pulm. Med. 2017; 17(1): 174. https://doi.org/10.1186/s12890-017-0513-4Yan F., Wen Z., Wang R., Luo W., Du Y., Wang W., et al. Identification of the lipid biomarkers from plasma in idiopathic pulmonary fibrosis by Lipidomics. BMC Pulm. Med. 2017; 17(1): 174. https://doi.org/10.1186/s12890-017-0513-4Chen Z., Song S., Yang C., Dai Z., Gao Y., Li N., et al. Lipid profiling in malignant mesothelioma reveals promising signatures for diagnosis and prognosis: A plasma-based LC-MS lipidomics study. Clin. Chim. Acta. 2022; 524: 34–42. https://doi.org/10.1016/j.cca.2021.11.024Chen Z., Song S., Yang C., Dai Z., Gao Y., Li N., et al. Lipid profiling in malignant mesothelioma reveals promising signatures for diagnosis and prognosis: A plasma-based LC-MS lipidomics study. Clin. Chim. Acta. 2022; 524: 34–42. https://doi.org/10.1016/j.cca.2021.11.024Tetley T.D., Richards R.J., Harwood J.L. Changes in pulmonary surfactant and phosphatidylcholine metabolism in rats exposed to chrysotile asbestos dust. Biochem. J. 1977; 166(3): 323–9. https://doi.org/10.1042/bj1660323Tetley T.D., Richards R.J., Harwood J.L. Changes in pulmonary surfactant and phosphatidylcholine metabolism in rats exposed to chrysotile asbestos dust. Biochem. J. 1977; 166(3): 323–9. https://doi.org/10.1042/bj1660323

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