Метаболомное исследование плазмы людей, подвергающихся воздействию асбестсодержащей пыли в воздухе рабочей зоны

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

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:
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. Исследование не имело спонсорской поддержки.

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

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

1. Gualtieri 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_16

2. Pawełczyk A., Božek F. Health risk associated with airborne asbestos. Environ. Monit. Assess. 2015; 187(7): 428. https://doi.org/10.1007/s10661-015-4614-3

3. McKeagney 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/kqv094

4. Goldberg 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.0b013e32832f9bee

5. Леншин 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.

6. 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.9b00220

7. Bernstein D.M. The health effects of short fiber chrysotile and amphibole asbestos. Crit. Rev. Toxicol. 2022; 52(2): 89–112. https://doi.org/10.1080/10408444.2022.2056430

8. 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.

9. 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/ijerph13050494

10. Gazzano 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.2004.11.021

11. Bhattacharjee 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.2016.02.038

12. Hiraku 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-oa

13. Li 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.2014.3119

14. Riganti 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)00339-9

15. Johnson 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.2016.25

16. Agassandian M., Mallampalli R.K. Surfactant phospholipid metabolism. Biochim. Biophys Acta. 2013; 1831(3): 612–25. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2012.09.010

17. Konstantinova 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/138.5.914

18. Zhou 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.0000000000002232

19. Zhao 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-2017-000183

20. Rindlisbacher 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/s12931-018-0714-2

21. Yan 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/s12890-017-0513-4

22. Chen 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.2021.11.024

23. Tetley 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