Особенности образования антител против бензо[а]пирена у работников угольных шахт и теплоэлектростанций

Введение. Угольная пыль и продукты сжигания угля содержат большое количество канцерогенных веществ (в частности бензо[а]пирен), которые по-разному воздействует на работников угольных шахт и угольных теплоэлектростанций. Следовательно, и специфические иммунные реакции на бензо[а]пирен у этих категорий рабочих могут иметь свои характерные особенности.
Цель исследования — выявить особенности образования антител (АТ), специфичных к бензо[а]пирену, у работни-ков угольных шахт и теплоэнергетиков.
Материалы и методы. Исследованы АТ классов А и G против бензо[а]пирена (IgA-Bp и IgG-Bр) в сыворотке крови у 705 мужчин: 213 доноров Кемеровского центра крови (1 группа, контроль); 293 шахтеров (2 группа) и 199 тепло-энергетиков (3 группа) с помощью иммуноферментного анализа, при использовании конъюгата Bp с бычьим сывороточным альбумином в качестве адсорбированного антигена.
Результаты. Уровни IgA-Bp у шахтеров (Ме=2,7) не отличались от таковых в контрольной группе (Ме=2,9), а у тепло-энергетиков (Ме=3,7) статистически значимо превышали таковые у здоровых мужчин и у шахтеров (р<0,0001). Уровни IgG-Bр у шахтеров (Me=5,0) оказались ниже, чем в контрольной группе (Me=6,4; р=0,005). Содержание IgG-Bр у те-плоэнергетиков (Me=7,4) превышало показатели здоровых доноров и шахтеров (р<0,0001). Непроизводственные фак-торы (возраст и курение) не влияли на специфические иммунные реакции против Bp у шахтеров и теплоэнергетиков.
Выводы: Специфические иммунные реакции на Bp у шахтеров и теплоэнергетиков имеют присущие им особенности: для шахтеров характерно снижение уровней сывороточных АТ класса А к Вр; для теплоэнергетиков характерно повышение уровней сывороточных АТ класса G к Вр. Эти особенности обусловлены только принадлежностью к указанным профессиям и не зависят от таких факторов, как возраст, курение и стаж работы во вредном производстве. Целесообразно исследовать особенности специфических иммунных реакций на Bp у работников угольных шахт и те плоэлектростанций при возникновении злокачественных опухолей для оценки индивидуальных онкорисков.

1. Moolten F.L., Capparel N., Boger E. Reduction of respiratory tract binding of benzo(a)pyrene in mice by immunization. J. Natl. Cancer Inst. 1978; 61(5): 1347–9. [DOI 10.1093/jnci/61.5.1347].

2. Silbart L.K., Keren D.F. Reduction of intestinal carcinogen absorption by carcinogen-specifi c immunity. Science. 1989; 243 (4897): 1462–4. [DOI 10.1126/science. 2928780].

3. Rasmussen M.V., Silbart L.K. Peroral administration of specifi c antibody enhances carcinogen excretion. J. Immunother.1998; 21(6): 418–26.

4. Grova N., Prodhomme E.J., Schellenberger M.T., Farinelle S., Muller C.P. Modulation of carcinogen bioavailability by immunisation with benzo[a]pyrene — conjugate vaccines. Vaccine.2009; 27(31): 4142–51. [DOI 10.1016/j.vaccine. 2009.04.052].

5. De Buck S.S., Muller C.P. Immunopropylactic approaches against chemical carcinogenesis. Vaccine. 2005; 23(17–18): 2403–2406. [DOI 10.1016/j. vaccine. 2005.01.020].

6. De Buck S.S., Schellenberger M.T., Ensch C., Muller C.P. Effects of antibodies induced by a conjugate vaccine on 4-(methylnitrosamino)–1-(3-pyridyl)–1-butanone absorptive transport, metabolism, and proliferation of human lung cells. Int. J. Cancer.2010; 1, 127(3): 513–20. [DOI 10.1002/ijc. 25073].

7. Boysen G., Hecht S.S. Analysis of DNA and protein adducts of benzo[a]pyrene in human tissues using structure-specifi c methods. Mutat. Res.2003; 543(1): 17–30. [DOI 10.1016/S1383–5742(02)00068–6]

8. Vineis P., Perera F. Molecular epidemiology and biomarkers in etiologic cancer research: the new in light of the old. Can cer Epidemiol. Biomarkers Prev.2007; 16(10): 1954–65. [DOI 10.1158/1055–9965.EPI–07–0457].

9. Lerà N., Retruzzelli S., Celi A., Puntoni R., Fornai E., Säwe U. et al. Presence and persistence of serum anti- benzo[a]pyrene diolepoxide-DNA adduct antibodies in smokers: effects of smoking reduction and cessation. Int. J. Cancer.1997; 70(2): 145–9. [DOI 10.1002/(SICI)1097–0215(19970117)70:2<145::AIDIJC1>3.0.CO;2-X].

10. Petruzzelli S., Celi A., Pulerà N., Baliva F., Viegi G., Carrozzi L. et al. Serum antibodies to benzo[a]pyrene diol epoxide- DNA adducts in the general population: effects of air pollution, tobacco smoking, and family history of lung diseases. Cancer Res.1998; 58(18): 4122–6.

11. Galati R., Zijno A., Crebelli R., Falasca G., Tomei F., Iecher F. et al. Defection of antibodies to benzo[a]pyrene diol epoxideDNA adducts in sera from individuals exposed to low doses of polycyclic aromatic hydrocarbons. J. Exp. Clin. Cancer Res. 2001; 20(3): 359–64.

12. Pauk N., Klimesova S., Kara J., Topinka J., Labaj J. The relevance of monitoring of antibodies against polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) and PAH-DNA adducts in serum in relation to lung cancer and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Neoplasma.2013; 60(2): 182–7. [DOI 10.4149/neo_2013_024].

13. Harris C.C., Vahakangas K., Newman M.J., Trivers G.E., Shamsuddin A., Sinopoli N. et al. Detection of benzo[a]pyrene diol epoxide-DNA adducts in peripheral blood lymphocytes and antibodies to the adducts in serum from coke oven workers. Proc. Natl. Acad. Sci. USA.1985; 82(19): 6672–6.

14. Santella R.M., Perera F.P., Young T.L., Zhang Y.J., Chiamprasert S., Tang D. et al. Polycyclic aromatic hydrocarbon-DNA and protein adducts in coal tar patients and controls and their relationship to glutathione S-transferase genotype. Mutat. Res.1995; 334(2): 117–24. [DOI 10.1016/0165–1161(95)90001–2].

15. Glushkov A.N., Polenok E.G., Kostyanko M.V., Titov V.A., Vafin I.A., Ragozhina S.E. Mutual effects of antibodies to benzo[a]pyrene, estradiol and progesterone on the lung cancer risks. Rossijskij immunologicheskij zhurnal. 2015; 9(18): 343–9 (in Russian).

16. Hudolej V.V. Carcinogens: characteristics, patterns, mechanisms of action. NII Himii SPbGU, St. Peterburg; 1990 (in Russian).

17. Glushkov A.N., Polenok E.G., Anosova T.P., Savchenko YA.A., Bakanova M.L., Minina V.I. et al. Serum antibodies to benzo[a] pyrene and chromosomal aberrations in lymphocytes peripheral blood at the workers of the coal processing enterprise. Rossijskij immunologicheskij zhurnal.2011; 5(14): 39–44 (in Russian).

18. Hajian-Tilaki K. Receiver Operating Characteristic (ROC) Curve Analysis for Medical Diagnostic Test Evaluation. Caspian J. Intern. Med.2013; 4(2): 627–35.

19. Attfi eld M.D., Kuempel E.D. Mortality among U.S. underground coal miners: a 23-year follow-up. Am J. Ind. Med.2008; 51(4): 231–45. [DOI 10.1002/ajim. 20560].

20. Hosgood HD III, Chapman RS, Wei H, He X, Tian L, Liu LZ et al. Coal mining is associated with lung cancer risk in Xuanwei, China. Am J Ind Med.2012; 55(1): 5–10. [DOI 10.1002/ajim. 21014].

21. Jenkins W.D., Christian W.J., Mueller G., Robbins K.T. Population cancer risks associated with coal mining: a systematic review. PLoS One.2013; 8(8): e71312. [DOI 10.1371/journal. pone. 0071312].

22. Laney A.S., Weissman D.N. Respiratory diseases caused by coal mine dust. J. Occup. Environ Med.2014; 10: 18–22. [DOI 10.1097/JOM. 0000000000000260].

23. Taeger D., Pesch B., Kendzia B., Behrens T., Jöckel K.H., Dahmann D. et al. Lung cancer among coal miners, ore miners and quarrymen: smoking-adjusted risk estimates from the synergy pooled analysis of case — control studies. Scand. J. Work Environ Health.2015; 41(5): 467–77. [DOI 10.5271/sjweh. 3513].

24. Collarile P., Bidoli E., Barbone F., Zanier L., Del Zotto S., Fuser S. et al. Residence in Proximity of a Coal-Oil-Fired Thermal Power Plant and Risk of Lung and Bladder Cancer in NorthEastern Italy. A Population-Based Study: 1995–2009. Int. J. Environ Res. Public Health.2017; 14(8). pii: E860. [DOI 10.3390/ijerph14080860].