References

mimmun

Медицинская иммунология

Medical Immunology (Russia)

1563-06252313-741X

SPb RAACI

10.15789/1563-0625-2018-5-647-656

mimmun-1633

Research Article

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

ORIGINAL ARTICLES

СОВМЕСТНОЕ ВЛИЯНИЕ АНТИТЕЛ К БЕНЗО[А]ПИРЕНУ, ЭСТРАДИОЛУ И ПРОГЕСТЕРОНУ НА СОДЕРЖАНИЕ ПОЛОВЫХ ГОРМОНОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ БЕРЕМЕННЫХ ЖЕНЩИН С ПОРОКАМИ РАЗВИТИЯ ПЛОДА

COMBINED EFFECT OF ANTIBODIES TO BENZO[A]PYRENE, ESTRADIOL AND PROGESTERONE UPON SEX HORMONE CONCENTRATIONS IN BLOOD SERUM OF PREGNANT WOMEN WITH CONGENITAL MALFORMATIONS OF FETUS

Глушков

А. Н.

Glushkov

A. N.

д.м.н., профессор, директор Института экологии человека.

PhD, MD (Medicine), Professor, Director, Institute of Human Ecology.

Красильникова

К. С.

Krasilnikova

K. S.

научный сотрудник лаборатории иммунохимии.

Research Associate, Laboratory of Immunochemistry, Institute of Human Ecology.

krasilnikovaks@mail.ru

Поленок

E. Г.

Polenok

E. G.

к.фарм.н., заведующая лабораторией иммунохимии.

PhD (Pharmacy), Head, Laboratory of Immunochemistry, Institute of Human Ecology.

Костянко

М. В.

Kostyanko

M. V.

ведущий инженер кафедры органической химии ФГБОУ.

Leading Engineer, Department of Organic Chemistry.

Оленникова

Р. В.

Olennikova

R. V.

врач-генетик, Медико-генетическая консультация.

Кемерово.

Clinical Geneticist, Medical Genetics Consulting Center.

Kemerovo.

Нерсесян

С. Л.

Nersesyan

S. L.

врач-генетик, Медико-генетическая консультация.

Clinical Geneticist, Medical Genetics Consulting Center.

ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук».РоссияFederal Research Center of Coal and Coal Chemistry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences.Russian Federation

ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет».Russian Federation

ГАУЗ КО «Кемеровская областная клиническая больница имени С.В. Беляева».РоссияKemerovo S. Belyaev Regional Hospital.Russian Federation

2018

04112018

205647656

2018

Глушков А.Н., Красильникова К.С., Поленок E.Г., Костянко М.В., Оленникова Р.В., Нерсесян С.Л.

Glushkov A.N., Krasilnikova K.S., Polenok E.G., Kostyanko M.V., Olennikova R.V., Nersesyan S.L.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/1633

В экспериментах на животных показано, что антитела против химических генотоксикантов окружающей среды и эндогенных стероидных гормонов способны модулировать содержание этих соединений в сыворотке крови и их биологические эффекты. Однако роль таких антител в тератогенезе у человека остается малоизученной. В частности, неизвестно их влияние на концентрации женских половых гормонов в сыворотке крови беременных женщин с врожденными пороками развития плода. Цель исследования – выявить возможные ассоциации антител, специфичных к бензо[a]пирену, эстрадиолу и прогестерону (Bp, Es, Pg) с врожденными пороками развития плода и их влияние на содержание эстрадиола и прогестерона в сыворотке крови беременных женщин при физиологической беременности и при врожденных пороках развития плода. Обследованы 182 женщины с физиологической беременностью и 101 женщина с врожденными пороками развития плода. Исследование антител к Bp, Es, Pg выполняли с помощью неконкурентного иммуноферментного анализа с использованием коньюгатов с бычьим сывороточным альбумином в качестве антигенов. Концентрацию Es и Pg в сыворотке определяли с помощью коммерческих тест-систем для иммуноферментного анализа («Иммунотех», Москва). В обеих сравниваемых группах были обнаружены прямые корреляционные связи между уровнями антител классов A и G к Es и Pg с одной стороны и антител к Bp с другой стороны. Частота случаев с высокими и низкими уровнями антител к Bp, Es и Pg оказалась одинаковой у женщин обеих групп. В то же время высокие значения соотношений IgA-Bp/IgA-Es и IgA-Bp/IgA-Pg у женщин с врожденными пороками развития плода встречались значимо чаще, чем при физиологической беременности. При этом показатели отношения шансов (OR) составляли от 2,2 (p = 0,01) до 6,8 (p < 0,0001). Выявлены положительные корреляционные связи между соотношениями концентраций гормонов Pg/Es с одной стороны и соотношениями уровней IgA-Bp/IgA-Es и IgA-Bp/IgA-Pg у женщин с врожденными пороками развития плода (rS = 0,62, p < 0,0001 и rS = 0,77, p < 0,0001) с другой. Соотношение гормонов Pg/Es коррелировало с соотношениями уровней IgG-Bp/IgG-Es и IgG-Bp/IgG-Pg у женщин с врожденными пороками развития плода (rS = 0,46, p = 0,002 и rS = 0,5, p < 0,0009), но не с физиологической беременностью. Впервые выявлены ассоциации антител против экзогенных генотоксикантов и против стероидных гормонов с врожденными патологиями развития плода, а также их совместное влияние на содержание Es и Pg в сыворотке крови беременных женщин.

Specific antibodies against environmental chemical gene toxicants and endogenous steroid hormones are shown to modulate concentrations of these compounds in blood serum and their biological effects in experimental models. However, probable hazards of such antibodies in human teratogenesis are still unknown. In particular, potential correlations between specific serum antibodies, sex hormone levels in pregnant women, and congenital malformations in newborns are not clear. The aim of this study was to identify possible associations between occurrence of antibodies to benzo[a]pyrene, estradiol and progesterone (Bp, Es and Pg, respectively), and congenital malformations, and effects of these antibodies upon Es and Pg concentrations in blood serum of pregnant women. We have included into the study 182 women with normal pregnancy and 101 females with congenital malformations of fetus. A non-competitive solid phase immunoassay was performed using Bp, Es and Pg conjugated to bovine serum albumin as antigens. Es and Pg serum concentrations were measured using immunoassay test-systems of “Immunotech” (Moscow). Results: strong positive correlations were revealed between the levels of studied antibodies in the both groups. High IgA-Bp/IgA-Es (> 3) and IgA-Bp/IgA-Pg ratios (> 3) were associated with congenital malformations (OR = 2.2, p = 0.013 and OR = 6.8, p < 0.0001). Positive correlations were revealed between Pg/Es and IgA-Bp/IgA-Es (rS = 0.62, p < 0.0001), and IgA-Bp/IgA-Pg ratios (rS = 0.77, p < 0.0001) in cases with inborn malformations. Similar correlations were found for the women who had normal pregnancy (rS = 0.4, p = 0.0001, and rS = 0.23, p = 0.026, respectively). The Pg/Es proportion correlated with IgG-Bp/IgG-Es (rS = 0.46, p = 0.002), and with IgG-Bp/IgG-Pg ratio (rS = 0.5, p = 0.0009) in cases of malformations, but not in women with normal pregnancy. Conclusion: we have revealed novel associations between congenital malformations of fetus and ratios of IgA-Bp/IgA-Es, as well as IgA-Bp/IgA-Pg, like as positive correlations between hormonal Pg/Es proportions, and ratios of specific antibodies in pregnant women.

врожденные пороки развития плодаантителабензо[a]пиренэстрадиолпрогестерон

congenital malformationsantibodiesbenzo[a]pyreneestradiolprogesterone

References1

Гладкова К.А., Менжинская И.В., Сухих Г.Т., Сидельникова В.М. Роль сенсибилизации к прогестерону в клинике привычного невынашивания беременности // Проблемы репродукции, 2007. № 6. С. 95-98.

Gladkova K.A., Menzhinskaya I.V., Sukhikh G.T., Sidelnikova V.M. Sensitization role of progesterone in the clinical presentation of miscarriage. Problemy reproduktsii = Problems of Reproduction, 2007, no. 6, pp. 95-98. (In Russ.)

Глушков А.Н., Красильникова К.С., Поленок Е.Г., Аносова Т.П., Аносов М.П., Гордеева Л.А., Попова О.С., Шаталина И.В., Шутров А.Е., Костянко М.В. Антитела к бензо[а]пирену, эстрадиолу и прогестерону и генетический полиморфизм CYP1A2*1F, GST T1 и GST M1 у беременных женщин с врожденными пороками развития плода // Российский иммунологический журнал, 2012. Т. 6 (15), № 2. С.162-169.

Glushkov A.N., Krasilnikova K.S., Polenok E.G., Anosova T.P., Anosov M.P., Gordeeva L.A., Popova O.S., Shatalina I.V., Shutrov A.E., Kostyanko M.V. Antybodies to benzo[a]pyrene, estradiol and progesterone and polymorphisms CYP1A2*1F, GST T1 and GST M1 in pregnant women with congenetal malformation of the fetus. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2012, Vol. 6 (15), no. 2, pp. 162-169. (In Russ.)

Глушков А.Н., Красильникова К.С., Поленок Е.Г., Гордеева Л.А. Взаимосвязи специфических иммунных реакций на химические канцерогены и стероидные гормоны у беременных женщин // Российский иммунологический журнал, 2015. Т. 8 (9), № 1. С. 60-67.

Glushkov A.N., Krasilnikova K.S., Polenok E.G., Gordeeva L.A. Interrelations of specific immune reactions on the chemical carcinigens and steroid hormones in pregnant women. Rossijskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2015, Vol. 8 (9), no. 1, pp. 60-67. (In Russ.)

Глушков А.Н., Поленок Е.Г., Аносова Т.П., Савченко Я.А., Баканова М.Л., Минина В.И., Мун С.А., Ларин С.А., Костянко М.В. Сывороточные антитела к бензо[a]пирену и хромосомные аберрации в лимфоцитах периферической крови у рабочих углеперерабатывающего предприятия // Российский иммунологический журнал, 2011. Т. 5 (14), № 1. С. 39-44.

Glushkov A.N., Polenok E.G., Anosova T.P., Savchenko Ya.A., Bakanova M.L., Minina V.I., Mun S.A., Larin S.A., Kostyanko M.V. Serum antibodies to benzo[a]pyrene and chromosomal aberrations in lymphocytes peripheral blood at the workers of coal processing enterprise. Rossijskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2011, Vol. 5 (14), no. 1, pp. 39-44. (In Russ.)

Bourtourault M., Shacoori V., Guerin J., Saiag B., Rault B. Effects of simultaneous active immunization against 17 beta-estradiol and testosterone on pituitary and ovarian activity in rat. Res. Commun. Chem. Pathol. Pharmacol., 1991, Vol. 72, no. 3, pp. 273-284.

Černohorská H., Klimešová S., Lepša L., Jinoch P., Milcová A., Schmuczerová J., Topinka J., Lábaj J. Influence of immunization with non-genotoxic PAH-KLH conjugates on the resistance of organisms exposed to benzo[a]pyrene. Mut. Res., 2012, Vol. 742, no. 1-2, pp. 2-10.

Chang, C.F., Roberts, A.J., Reeves, J.J. Increased luteinizing hormone secretion and ovarian function in Heifers actively immunized against estrogen and progesterone. J. Anim. Sci., 1987, Vol. 65 (3), pp. 771-776.

D’Occhio M.J., Gifford D.R., Hoskinson R.M., Weatherly T., Flavel P.F., Mattner P.E., Setchell B.P. Reproductive hormone secretion and testicular growth in bull calves actively immunized against testosterone and oestradiol-17β. J. Reprod. Fert., 1987, no. 79, pp. 315-324.

Dray F., Csapo A., Erdos T. Effects of antibodies to estradiol-17beta and to progesterone on the placental weight and pregnancy in rats – a quantitative study. J. Steroid Biochem., 1975, Vol. 6, no. 3-4, pp. 547-548.

Elsaesser F. Effects of active immunization against oestradiol-17 beta, testosterone or progesterone on receptivity in the female rabbit and evaluation of specificity. J. Reprod. Fert., 1980, Vol. 58, no. 1, pp. 213-218.

Hajian-Tilaki K. Receiver operating characteristic (ROC) curve analysis for medical diagnostic test evaluation. Caspian J. Intern. Med., 2013, Vol. 4, no. 2, pp. 627-635.

Hillier S.G., Groom G.V., Boyns A.R., Cameron E.H. Effects of active immunisation against steroids upon circulating hormone concentrations. J. Steroid Biochem., 1975, Vol. 6, no. 3-4, pp. 529-535.

Itsekson A.M., Seidman D.S., Zolti M., Alesker M., Carp H.J. Steroid hormone hypersensitivity: Clinical presentation and management. Fertil. Steril., 2011, Vol. 95, no. 8, pp. 2571-2573.

Karttunen V., Myllynen P., Prochazka G., Pelkonen O., Segerbäck D., Vähäkangas K. Placental transfer and DNA binding of benzo(a)pyrene in human placental perfusion. Toxicol Lett., 2010, Vol. 197, no. 2, pp. 75-81.

Kaushansky A., Bauminger S., Koch Y., Lindner H.R. Endocrine and reproductive repercussions of immunization against progesterone and oestradiol in female rats. Acta Endocrinol. (Copenh), 1977, Vol. 84, no. 4, pp. 795-803.

Land R.B., Morris B.A., Baxter G., Fordyce M., Forster J. Improvement of sheep fecundity by treatmen with antisera to gonadal steroids. J. Reprod. Fert., 1984, Vol. 66, pp. 625-634.

Perera F., Tang D., Whyatt R., Lederman S.A., Jedrychowski W. DNA damage from polycyclic aromatic hydgocarbons measured by benzo[a]pyrene-DNA adducts in mothers and newborns from Northern Manhattan, the World Trade Center Area, Poland, and China. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev., 2005, Vol. 14, no. 3, pp. 709-714.

Roby R.R., Richardson R.H., Vojdani A. Hormone allergy. Am. J. Reprod. Immunol., 2006, Vol. 55, no. 4, pp. 307-313.

Sanyal M.K., Mercan D., Belanger K., Santella R.M. DNA adducts in human placenta exposed to ambient environment and passive cigarette smoke during pregnancy. Birth Defects Res. A: Clin. Mol. Teratol., 2007, Vol. 79, no. 4, pp. 289-294.

Schellenberger M.T., Farinelle S., Willième S., Muller C.P. Evaluation of adjuvants for a candidate conjugate vaccine against benzo[a]pyrene. Hum. Vaccin., 2011, Vol. 7, no. 1, pp. 166-173.

Silbart L.K., Rasmussen M.V., Oliver A.R. Immunoprophylactic intervention in chemical toxicity and carcinogenicity. Vet. Hum. Toxicol., 1997, Vol. 39, no. 1, pp. 37-43.

Viera A.J. Odds ratios and risk ratios: what’s the difference and why does it matter? South. Med. J., 2008, Vol. 101, no. 7, pp. 730-734.

Wise T.H., Schanbacher B.D. Reproductive effects of immunizing heifers against androstenedione and oestradiol-17β. J. Reprod. Fert., 1983, no. 69, pp. 605-612.

Whyatt R.M., Jedrychowski W., Hemminki K., Santella M.R., Tsai W.-Y., Yang K., Perera F.P. Biomarkers of polycyclic aromatic hydrocarbon-DNA damage and cigarette smoke exposures in paired maternal and newborn blood samples as a measure of differential susceptibility. Cancer Epidemiol Boimarkers and Prev., 2001, Vol. 10, pp. 581-588.

Yi D., Yuan Y., Jin L., Zhou G., Zhu H., Finnell G.H., Ren A. Levels of PAH-DNA adducts in cord blood and cord tissue and the risk of fetal neural tube defects in a Chinese population. Neurotoxicology, 2015, Vol. 46, pp. 73-78.

Yuan Y., Jin L., Wang L., Li Z., Zhang L., Zhu H., Finnel R.H., Zhou G., Ren A. Levels of PAH-DNA adducts in placental tissue and the risk of fetal tube defects in a Chinese population. Reprod. Toxicol., 2013, Vol. 37, pp. 70-75.

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