CC BY-ND
25
ноябрь №11 (248)
27
g
g
ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ И СОСТОЯНИЕ ПОСТВАКЦИНАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА К ИНФЕКЦИЯМ, УПРАВЛЯЕМЫМ СРЕДСТВАМИ ИММУНОПРОФИЛАКТИКИ У ДЕТЕЙ В УСЛОВИЯХ КОМБИНИРОВАННОЙ АЭРОГЕННОЙ ЭКСПОЗИЦИИ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ ТЕХНОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
В.Г. Макарова, О.Ю. Устинова, О.В. Долгих, А.Д. Загумённых
IMMUNE PROFILE AND POSTVACCINAL IMMUNE STATUS FOR INFECTIONS, CONTROLLED BY THE IMMUNOPROPHYLAXIS IMPLEMENTS FOR CHILDREN UNDER THE COMBINED AEROGENIC EXPOSITION BY CHEMICAL ANTHROPOGENIC SUBSTANCES
V.G. Makarova, O.U. Ustinova, O.V. Dolgikh, A.D. Zagumennyh
ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», г. Пермь
Проведено исследование состояния поствакцинального иммунитета к кори, дифтерии, столбняку, коклюшу и анализ показателей системного иммунитета у детей с повышенным содержанием химических токсикантов в биосредах организма, обусловленным внешнесредовым воздействием. Установлено, что снижение иммунологической реактивности, сопровождающееся угнетением факторов неспецифической резистентности, препятствует формированию полноценного поствакцинального иммунитета. Показано, что содержание поствакцинальных антител у данной категории детей достоверно ниже показателей детского населения, проживающего в условиях санитарно-гигиенического благополучия среды обитания, а нарушения формирования поствакцинального иммунитета встречаются в 1,5—2,4 раза чаще. Установлена достоверная связь снижения содержания специфических поствакцинальных антител с увеличением в крови концентрации свинца, хрома, марганца и О-крезола.
Ключевые слова: иммунопрофилактика, население, техногенное загрязнение среды обитания, иммунологическая эффективность, поствакцинальный иммунитет.
Summary: postvaccinal immune status to measles, diphtheria, tetanus, pertussis has been studied and system immune status in children with increased level of chemical toxicants in biological media caused by environmental impact has been analyzed. It is revealed, that immunoreactivity decreasing attended with nonspecific resistance factors suppression, prevents full postvaccinal immunity development. It is shown that postvaccinal antibody level in examined children is reliable less than in children living in sanitation and epidemiological well-being territories and postvaccinal immunity development disorders occur 1,5—2,4 times more frequently. Reliable correlation of the particular postvaccinal antibody decreasing and blood concentrations of lead, chromium, manganese, O-cresol increasing is provided.
Keywords: immunization, population, industrial environmental pollution, immunological efficiency, postvaccinal immune status.
Введение. В условиях широкого охвата детского населения профилактическими прививками сохраняется риск возникновения заболеваний, управляемых средствами иммунопрофилактики, у иммунокомпрометированных групп населения. Известно, что интенсивность инфекционного ответа на антиген, в том числе и прививочный, зависит в первую очередь от генотипа индивидуума, который обеспечивает выраженность иммунного ответа, регулирует клеточное взаимодействие, кодирует первичную структуру иммуноглобулинов и рецепторов лимфоцитов. В то же время техногенное загрязнение среды обитания химическими веществами с иммуносупрессивным механизмом действия снижает эффективность иммунопрофилактики, что может способствовать развитию эпидемического неблагополучия [2].
Результаты эпидемиологических исследований показывают, что в настоящее время среди заболевших инфекциями, управляемыми средствами иммунопрофилактики, значимый процент принадлежит привитым лицам, что свидетельствует о недостаточном уровне поствакцинального иммунитета у отдельных категорий населения [3]. В частности, среди взрослых, заболевших дифтерией, процент привитых достигает 65—70, а среди детей — более 80. Среди всех заболевших привитые ЖКВ составляют до 20,5 %, в том числе получившие две дозы вакцины — 13,2 %. В мировой практике описаны случаи заболевания столбняком у привитых.
В ходе динамического наблюдения было установлено, что у 53,8 % детей в возрасте 5—7 лет (через 3 года после ревакцинации) выявляется низкий уровень противококлюшных антител, через
3,5—4,0 года их число достигает 72,2 %, а через 5 лет — 74,3 %, что свидетельствует о быстром снижении длительности и напряженности поствакцинального противококлюшного иммунитета у детей. Дети 6, 13—14 лет, подростки 15—17 лет и взрослые 18—19 лет, однократно привитые живой коревой вакциной, отнесены к группе повышенного риска, поскольку среди этого контингента выявляется значительный процент серонегатив-ных лиц (12,9—14,1 %) [3]. Кроме того, группой риска являются дети, проживающие в условиях хронического воздействия техногенных факторов среды обитания, у которых в 3 раза чаще регистрируются серонегативные реакции. По данным литературы, у детей 10—14 лет, проживающих на территориях антропогенного загрязнения, установлено отсутствие защитных уровней антител к дифтерии в 20—25 % случаев, кори — в 28—37 %, коклюша — у 90 % обследованных.
У детей с содержанием в биосредах токсикантов (свинец, марганец, никель, хром, ванадий, формальдегид, хлороформ, дихлорэтан, ароматические углеводороды, фенол) выше референсных/ фоновых уровней установлено снижение относительно физиологической нормы абсолютного и относительного содержания зрелых Т-лимфоцитов и их субпопуляций (СД4+, СД8+), количества кил-лерных (CD16+CD56+), антителопродуцирующих (CD19+) клеток и угнетение медиаторов Тх1 типа, продукции цитокинов Тх2 типа (^-4, ^-6) [2, 4]. Снижение иммунологической реактивности сопровождается угнетением неспецифической резистентности организма, что может препятствовать формированию полноценного поствакцинального иммунитета [1]. Приведенные данные свидетель-
28
ЗНиСО НОЯбРЬ №11 (248)
ствуют о том, что оценка эффективности мероприятий иммунопрофилактики на территориях санитарно-гигиенического неблагополучия только по показателям документированной привитости и эпидемиологической эффективности не дает полного представления о защищенности населения против управляемых инфекций и требует более широкого внедрения современных методов оценки иммунологической эффективности [3, 5]. Следует отметить, что в настоящее время отсутствуют методические подходы к оценке нарушений поствакцинального иммунитета у детей, проживающих в условиях антропогенного загрязнения среды обитания, не разработан алгоритм формирования доказательной базы роли химических токсикантов в развитии этих нарушений, наличие которой позволит разработать комплекс дополнительных мероприятий, направленных на повышение эффективности иммунопрофилактики против дифтерии, коклюша, столбняка и кори у детей.
Целью исследования являлись изучение иммунологического профиля и установление связи нарушений поствакцинального иммунитета к кори, дифтерии, столбняку и коклюшу у детей с повышенным содержанием в крови химических токсикантов.
Материалы и методы. Объектом исследования являлись 276 детей в возрасте 4—6 лет, у которых в соответствии с «Национальным календарем прививок» была выполнена плановая профилактика против дифтерии, коклюша и столбняка вакциной «АКДС» (базовая вакцинация в 3; 4,5 и 6 месяцев жизни и первая ревакцинация в 18 месяцев) и против кори вакциной «ЖКВ» (вакцинация в 12 месяцев, ревакцинация — в возрасте 6 лет) и не имевших поствакцинальных реакций. Группа наблюдения (219 детей) проживала на территории крупного промышленного центра с многопрофильным характером промышленного производства, 57 детей (группа сравнения) — на территории относительного санитарно-гигиенического благополучия.
Химико-аналитические исследования содержания токсикантов в биосубстратах (кровь) и атмосферном воздухе проводились методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии, капиллярной газовой хроматографии и парафазного анализа в соответствии с методическими указаниями.
Оценка состояния поствакцинального иммунитета к дифтерии, коклюшу и столбняку проведена через три, четыре и пять лет после первой ревакцинации АКДС; к возбудителю кори — через три и четыре года после вакцинации и один год — после ревакцинации ЖКВ на основании исследования содержания циркулирующих специфических поствакцинальных антител. Оценка содержания поствакцинальных антител осуществлялась методом иммуноферментного анализа с использованием тест-систем: «Anti-Diphtheria Toxoid ELISA», «RIDASCREEN Bordetella IgG ELISA», «Anti-Measles Viruses ELISA (IgG)», «AntiTetanus Toxoid ELISA», предназначенных для количественного определения in vitro антител класса IgG (а также классов IgM и IgA) вирусу кори, столбняку, дифтерийному, коклюшному анатоксинам в сыворотке крови.
Оценка межгрупповых различий исследуемых показателей проводилась с использованием стандартных методов параметрической статисти- О ки. На основе логистических моделей проведена ^^ оценка зависимости нарушений формирования поствакцинального иммунитета (содержание ° поствакцинальных антител ниже протективного уровня) от повышенного (относительно рефе-ренсных/фоновых концентраций) содержания в ^^ крови химических токсикантов, обусловленного ^^ внешнесредовым воздействием.
Результаты. На территории проживания де- 3 тей группы наблюдения натурные исследования 3 атмосферного воздуха позволили идентифициро- I— вать в отобранных пробах хром, свинец, марганец
— в концентрациях до 1,5 ПДК с.с., крезолы и фенол - до 2,3-4,0 ПДКс.с.
В результате химико-аналитических исследований крови детей группы наблюдения установлено, что содержание марганца, свинца, хрома, фенола и о-крезола достоверно (р = 0,01—0,0001) в 1,4—4,0 раза превышало референсные/фоновые уровни. Кроме того, содержание данных химических веществ было в 1,2—4,9 раза выше аналогичных показателей группы сравнения.
Изучение показателей системного иммунитета у детей группы наблюдения позволило установить достоверно более низкое абсолютное и относительное содержание антителпродуцирующих лимфоцитов (СД19+), сывороточного иммуноглобулина А (р = 0,02), и более высокое содержание лимфоцитов-киллеров (CD16+56+), (р = 0,01— 0,001), относительно группы сравнения (см. табл.).
Одновременно выявлена тенденция активации неспецифических факторов защиты - абсолютного фагоцитоза, более низкого абсолютного содержания Т-лимфоцитов (CD3+), активных Т-хелперов (CD3+CD4+), участвующих в стимуляции В-клеточной пролиферации и антитело-образовании (р = 0,07—0,08).
Анализ среднегрупповых показателей содержания поствакцинальных антител к дифтерии, столбняку, коклюшу и кори показал, что их уровень в обеих исследуемых группах в анализируемые сроки после вакцинации/первой ревакцинации соответствовал протективному. В группе наблюдения уровень поствакцинальных антител к токсину дифтерии (протектив-ный уровень — 0,1—2,0 Мед/мл, р = 0,82), составлял: 0,089-0,365 Мед/мл (р < 0,001), к анатоксину столбняка (протективный уровень — 0,01—5,0 Мед/мл, р < 0,001) — 0,11—0,73 Мед/мл (р < 0,001), к возбудителю коклюша («положительный» уровень — 14,0—18,0 Ед/мл, р = 0,02)
— 19,13—39,19 (р < 0,001), к возбудителю кори (протективный уровень — 200,0—275,0 Мед/мл, р < 0,001) — 933,78—1126,43 Мед/мл (р < 0,001). В то же время у детей группы наблюдения через 3 года после первой ревакцинации АКДС уровень антител к токсину дифтерии и анатоксину столбняка был в 4,8—10,4 раза ниже показателей группы сравнения (р = 0,002—0,0001); через четыре года — в 1,4 раза ниже к возбудителю коклюша (р = 0,001) и во все исследуемые периоды содержание антител к возбудителю кори после вакци-
Ш №11 (248)
29
Таблица. Показатели системного иммунитета у детей, проживающих в различных условиях антропогенного загрязнения среды обитания
Показатель Физиологический уровень Группа наблюдения Группа сравнения р
Абсолютный фагоцитоз (109/дм3) 0,964—2,988 2,541 ± 0,247 2,170 ± 0,323 0,07
CD3+ — лимфоциты отн. (%) 55—84 67,5 ± 2,0 66,5±6,5 0,89
CD3+ — лимфоциты абс. (109/дм3) 0,690—2,540 1,937 ± 0,213 2,160 ± 0,276 0,08
CD3+CD4+ — лимфоциты отн. (%) 31—60 34,5 ± 2,5 38,0 ± 4,0 0,64
CD3+CD4+ — лимфоциты абс. (109/дм3) 0,410—1,590 1,047 ± 0,132 1,233 ± 0,166 0,08
CD3+CD8+ — лимфоциты отн. (%) 13—41 25,5 ± 2,0 23,0 ± 3,0 0,71
CD3+CD8+ — лимфоциты абс. (109/дм3) 0,190—1,140 0,773 ± 0,089 0,757 ± 0,112 0,82
CD19+ — лимфоциты отн. (%) 6—25 13,5±1,5 17,0 ± 2,5 0,52
CD19+ — лимфоциты абс. (109/дм3) 0,090—0,660 0,417 ± 0,065 0,545 ± 0,079 0,01
CD16+56+ — лимфоциты отн. (%) 5—27 15,5 ± 2,5 8,0 ± 1,5 0,16
CD16+56+ — лимфоциты абс. (109/дм3) 0,090—0,590 0,463 ± 0,084 0,253 ± 0,05 0,001
^ (г/дм3) 2,0—2,8 1,14 ± 0,07 1,29 ± 0,11 0,02
р — достоверность различий группы наблюдения и группы сравнения
нации/ревакцинации ЖКВ было в 1,3—1,6 раза ниже группы сравнения (р = 0,025—0,0001).
В группе наблюдения в исследуемые сроки поствакцинального периода протективный уровень противодифтерийных антител был в 1,5—2,0 раза меньше, чем в группе сравнения (33—48 % против 67—71 %, р = 0,003—0,0001). Содержание поствакцинальных противококлюшных антител на «положительном» уровне в группе наблюдения имели только 46—50 % детей, в то время как в группе сравнения таких детей было в 1,5—1,6 раза больше (70—78 %, р = 0,003—0,0001). В целом в группе наблюдения количество детей, имеющих низкое содержание поствакцинальных противодифтерийных антител, в 1,8—2,0 раза (р = 0,001—0,003) превышало показатель группы сравнения, а число детей с уровнем противококлюшных антител ниже «положительного» в 1,5—2,4 раза (р = 0,03— 0,0001). Кроме того, число детей с содержанием противодифтерийных антител ниже протективно-го уровня с течением времени в группе наблюдения увеличивается на 28,9 %, в то время как в группе сравнения только на 13,8 % (р = 0,03).
Анализ показателя отношения шансов изменения уровня поствакцинального специфического иммунитета при различном уровне токсикантной нагрузки позволил установить достоверную связь снижения содержания JgG к дифтерийному анатоксину при увеличении в крови концентрации свинца (недействующий уровень — 0,04 мг/дм3; Я2 = 0,09; р < 0,0001) и о-крезола (недействующий уровень - 0,0 мг/дм3; Я2 = 0,48; р < 0,0001).
Кроме того, установлено достоверное снижение содержания JgG к возбудителю коклюша при увеличении в крови концентрации хрома (недействующий уровень — 0,004 мг/дм3; Я2 = 0,76; р < 0,0001), марганца (недействующий уровень — 0,011 мг/дм3; Я2 = 0,80; р < 0,0001).
Обсуждение. Загрязнение окружающей среды химическими веществами техногенного происхождения оказывает негативное влияние на состояние иммунной системы. Результаты проведенного исследования показали, что у детей с повышенным содержанием в биосредах марганца, хрома,
свинца, фенола и о-крезола выше референсных/ фоновых уровней, достоверно снижено абсолютное и относительное содержание субпопуляции лимфоцитов (СД4+ и СД19+), участвующих в антителообразовании на фоне снижения сывороточного иммуноглобулина А, и более высокое абсолютное и относительное содержание CD8+ и CD16+56+лимфоцитов. Дисбаланс субпопуляций лимфоцитов у детей, проживающих в условиях хронического воздействия химических веществ техногенного происхождения, свидетельствует об относительном истощении возможностей иммунной системы, что препятствует формированию адекватного иммунного ответа на вакцинный антиген. Доказательством последнего является более низкое содержание поствакцинальных антител у детей, проживающих в зоне экологического неблагополучия. Проведенное исследование помогает понять влияние химических факторов окружающей среды на механизмы нарушения формирования поствакцинального иммунитета у иммунокомпрометированных групп населения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Васнева Ж.П., Беляева Л.В., Шапошникова С.В. Напряженность поствакцинального гуморального иммунитета у детей // Сб. науч. тр. «Организационные, диагностические и лечебные аспекты деятельности учреждений здравоохранения». Воронеж, 2005. С. 187—190.
2. Зайцева Н.В., Устинова О.Ю., Аминова А.И. Гигиенические аспекты нарушения здоровья детей при воздействии химических факторов среды обитания: Руководство / Под ред. Н.В. Зайцевой. Пермь: Книжный формат, 2011. 489 с.
3. Ильина С.В. Влияние техногенного загрязнения окружающей среды на эффективность вакцинопрофилактики у детского населения: Автореф. дисс... докт. мед. наук. Иркутск, 2008. 24 с.
4. Zaitseva N.V., Ustinova O.Y., Aminova A.I., Luzhetsky K.P. Features of immunorehabilitation in Children with Immune Dysfunction Associated with Exposure to Adverse Environmental Factors // Allergy, asthma & immunology: from genes to clinical application: IV world asthma & COPD forum and XVI International congress on rehabilitation in medicine and immunorehabilitation (Paris, April 30-may 3, 2011). Paris, 2011. P. 219—222.
5. Zaitseva N.V., Ustinova O.Y., Aminova A.I., Maklakova O.A., Kobyakova O.A. Optimizing the system of diagnostics, treatment and prevention provided to children with envonmentally induced transitory immune dysfunction // Evidence-based child health: a Cochrane review journal (Vienna, 23—26 june 2011). P. 62—63.
Контактная информация: Contakt Information:
Макарова Венера Галимзяновна, Makarova "Vfenera,
тел.: 8 (342) 236-32-64, phone: 8 (342) 236-32-64,
e-mail: [email protected] e-mail: [email protected]
