mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-2018-6-895-898mimmun-1675Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSОЦЕНКА ЦИТОКИНОВ И БЕЛКА ТЕПЛОВОГО ШОКА ПРИ ВИБРАЦИОННОЙ БОЛЕЗНИEVALUATION OF CYTOKINES AND HEAT SHOCK PROTEIN IN VIBRATION DISEASEБодиенковаГ. М.BodienkovaG. M.

д.м.н., профессор, заведующая лабораторией иммуно-биохимических и молекулярно-генетических исследований в гигиене

665827, Россия, Иркутская область, г. Ангарск, 12а микрорайон, 3.Тел.: 8 (3955) 55-75-66

PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Laboratory of Immunobiochemical and Molecular Genetic Studies in Hygiene

665827, Russian Federation, Irkutsk Region, Angarsk, Quarter 12а, 3.Phone: 7 (3955) 55-75-66

immun11@yandex.ruКурчевенкоС. И.KurchevenkoS. I.

к.м.н., научный сотрудник лаборатории иммуно-биохимических и молекулярно-генетических исследований в гигиене

PhD (Medicine), Research Associate, Laboratory of Immunobiochemical and Molecular Genetic Studies in Hygiene

665827, Russian Federation, Irkutsk Region, Angarsk, Quarter 12а, 3.Phone: 7 (3955) 55-75-66

ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»РоссияEast-Siberian Institute of Medical and Ecological ResearchRussian Federation201814122018206895898Copyright © Бодиенкова Г.М., Курчевенко С.И., 20182018Бодиенкова Г.М., Курчевенко С.И.Bodienkova G.M., Kurchevenko S.I.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/1675

Длительное воздействие производственной вибрации на рабочих приводит к развитию вибрационной болезни (ВБ), которая занимает лидирующие позиции в структуре профессиональной патологии. ВБ от воздействия локальной вибрации представляет собой хроническое профессиональное заболевание c преимущественным поражением нервной, сосудистой системы и опорно-двигательного аппарата верхних и нижних конечностей. Одним из реальных путей снижения заболеваемости является раннее выявление негативного воздействия вибрации на организм работников. В связи с этим цитокины и белки теплового шока (БТШ) могут быть ранними и чувствительными показателями, отражающими степень выраженности нарушений здоровья от воздействия вибрации. Целью исследования явилось изучение изменений в содержании про- и ротивовоспалительных цитокинов, внеклеточного БТШ70 и их взаимосвязь у пациентов с ВБ. В иммунологическое исследование включено 43 пациента мужского пола с диагнозом ВБ. Критериями включения в данную группу были: верифицированный диагноз, письменное информированное согласие на участие в исследовании, вредное воздействие локальной вибрации на производстве. По данным гигиенического контроля, условия труда рабочих виброопасных профессий относятся к 4 (опасному) классу за счет интенсивной локальной вибрации. Содержание цитокинов IL-1β, IL-8, IL-10, TNFα и БТШ70 в сыворотке крови пациентов определяли иммуноферментным анализом. Забор крови для исследования у пациентов брали однократно при поступлении в стационар до проведения лечения. Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакетов прикладных программ Statistica for Windows 6.0 и Microsoft Excel. Установлено, что развитие заболевания ВБ сопровождается дисбалансом цитокинового профиля, характеризующимся снижением уровней IL-1β, IL-10 и повышением IL-8. Угнетение продукции IL-1β и IL-10 является следствием сформировавшегося хронического процесса в организме обследованных пациентов. А выявленное снижение внеклеточной концентрации БТШ70 по сравнению с практически здоровыми людьми может быть обусловлено накоплением его внутри клетки или на ее поверхности. Корреляционный анализ позволил выявить зависимость между снижением содержания БТШ70 и возрастанием уровня IL-1β, и снижением уровня IL-10. Синтез БТШ является внутриклеточным защитным механизмом, предотвращающим повреждение клеток, путем активации синтеза и секреции провоспалительных цитокинов. Полученные взаимоотношения между цитокинами и БТШ70 свидетельствуют о вовлеченности БТШ70 в иммуновоспалительные процессы при ВБ. Выявленные изменения способствуют хронизации воспалительного процесса и обосновывают прогредиентное течение ВБ.

The prolonged impact of industrial vibration on workers leads to the development of a vibrational disease (VB), which occupies a leading position in the structure of occupational pathology. VB from the impact of local vibration is a chronic occupational disease characterized by a predominant lesion of the nervous, vascular system and musculoskeletal system of the upper and lower extremities. One of the real ways to reduce the incidence is the early detection of the negative impact of vibration on the body of workers. In this regard, cytokines and heat shock proteins (HSP70) can be early and sensitive indicators that reflect the severity of health disorders from exposure to vibration. The aim of the study was to study changes in the content of pro- and antiinflammatory cytokines, extracellular HSP70 and their relationship in patients with VB. In the immunological study included 43 male patients with a diagnosis of VB. The criteria for inclusion in this group were: a verified diagnosis, written informed consent to participate in the study, the harmful effects of local vibration in the workplace. According to the data of hygienic control, the working conditions of workers in dangerous occupations by vibration belong to the 4 (dangerous) class due to intensive local vibration. The content of cytokines: IL-1β, IL-8, IL-10, TNFα and HSP70 in the serum of patients was determined by enzyme immunoassay. The blood sampling for the study was taken from patients only once on admission to the hospital before the treatment. Statistical processing of data was carried out with the help of packages of application programs Statistica for Windows 6.0 and Microsoft Excel. It was established that the development of VB disease is accompanied by imbalance of the cytokine profile, characterized by a decrease in the levels of IL-1β, IL-10 and an increase in IL-8. The inhibition of production of IL-1β and IL-10 is a consequence of the chronic process that has developed in the body of the patients examined. And the revealed decrease in extracellular concentration of HSP70 in comparison with practically healthy people can be caused by the accumulation of it inside the cell or on its surface. Correlation analysis revealed the relationship between a decrease in HSP70 and an increase in IL-1β, and a decrease in IL-10 levels. Synthesis of HSP is an intracellular defense mechanism that prevents cell damage by activating the synthesis and secretion of pro-inflammatory cytokines. The obtained relationships between cytokines and HSP70 testify to the involvement of HSP70 in immunoinflammatory processes in VB. The revealed changes contribute to the chronic inflammatory process and justify the progressive course of the VB.

цитокиныбелок теплового шока 70пациенты с ВБиммунореактивностьcytokinesheat shock protein 70vibration diseaseimmune responseReferencesАнтошина Л.И., Сааркоппель Л.М., Павловская Н.А. Действие вибрации на биохимические показатели, характеризующие окислительный метаболизм, иммунитет, обмен мышечной и соединительной ткани (Обзор литературы) // Медицина труда и промышленная экология, 2009. № 2. С. 33-37. [Antoshina L.I., Saarkoppel L.M., Pavlovskaya N.A. Influence of vibration on biochemical values characterizing oxidative metabolism, immunity, metabolism in muscular and connective tissues (Review of literature). Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya = Occupational Medicine and Industrial Ecology, 2009, no. 2, pp. 33-37. (In Russ.)]Антошина Л.И., Сааркоппель Л.М., Павловская Н.А. Действие вибрации на биохимические показатели, характеризующие окислительный метаболизм, иммунитет, обмен мышечной и соединительной ткани (Обзор литературы) // Медицина труда и промышленная экология, 2009. № 2. С. 33-37. [Antoshina L.I., Saarkoppel L.M., Pavlovskaya N.A. Influence of vibration on biochemical values characterizing oxidative metabolism, immunity, metabolism in muscular and connective tissues (Review of literature). Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya = Occupational Medicine and Industrial Ecology, 2009, no. 2, pp. 33-37. (In Russ.)]Антошина Л.И., Павловская Н.А., Яцына И.В. Информативные лабораторные биомаркеры для выявления негативного воздействия вибрации на организм рабочих // Клиническая лабораторная диагностика, 2015. № 1. С. 19-23. [Antoshina L.I., Pavlovskaya N.A., Yatsina I.V. The informative laboratory biomarkers for detection of negative impact of vibration on organism of workers. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2015,Антошина Л.И., Павловская Н.А., Яцына И.В. Информативные лабораторные биомаркеры для выявления негативного воздействия вибрации на организм рабочих // Клиническая лабораторная диагностика, 2015. № 1. С. 19-23. [Antoshina L.I., Pavlovskaya N.A., Yatsina I.V. The informative laboratory biomarkers for detection of negative impact of vibration on organism of workers. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2015,no. 1, pp. 19-23. (In Russ.)]no. 1, pp. 19-23. (In Russ.)]Бобкова И.Н., Чеботарева Н.В., Козловская Л.В., Непринцева Н.В. Защитное действие белков теплового шока при заболеваниях почек // Клиническая нефрология, 2011. № 6. С. 59-66. [Bobkova I.N., Chebotareva N.V., Kozlovskaya L.V., Nieprintseva N.V. Protective effect of heat shock proteins in kidney diseases. Klinicheskaya nefrologiya = Clinic of Nephrology, 2011, no. 6, pp. 59-66. (In Russ.)]Бобкова И.Н., Чеботарева Н.В., Козловская Л.В., Непринцева Н.В. Защитное действие белков теплового шока при заболеваниях почек // Клиническая нефрология, 2011. № 6. С. 59-66. [Bobkova I.N., Chebotareva N.V., Kozlovskaya L.V., Nieprintseva N.V. Protective effect of heat shock proteins in kidney diseases. Klinicheskaya nefrologiya = Clinic of Nephrology, 2011, no. 6, pp. 59-66. (In Russ.)]Бодиенкова Г.М., Курчевенко С.И., Русанова Д.В. Роль цитокинов в развитии нарушений периферической нервной системы при вибрационной болезни // Российский иммунологический журнал, 2017. Т. 11, № 1. С. 58-63. [Bodienkova G.M., Kurchevenko S.I., Rusanova D.V. Role of cytokines in developmental disorders peripheral nervous system in vibration induced diseases. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Immunological Journal, 2017, Vol. 11, no. 1, pp. 58-63. (In Russ.)]Бодиенкова Г.М., Курчевенко С.И., Русанова Д.В. Роль цитокинов в развитии нарушений периферической нервной системы при вибрационной болезни // Российский иммунологический журнал, 2017. Т. 11, № 1. С. 58-63. [Bodienkova G.M., Kurchevenko S.I., Rusanova D.V. Role of cytokines in developmental disorders peripheral nervous system in vibration induced diseases. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Immunological Journal, 2017, Vol. 11, no. 1, pp. 58-63. (In Russ.)]Евдонин А.Л., Медведева Н.Д. Внеклеточный белок теплового шока 70 и его функции // Цитология, 2009. Т. 51, № 2. С. 130-137. [Evdonin A.L., Medvedeva N.D. The extracellular heat shok protein 70 and its functions. Tsitologiya = Cytology, 2009, Vol. 51, no. 2, pp. 130-137. (In Russ.)]Евдонин А.Л., Медведева Н.Д. Внеклеточный белок теплового шока 70 и его функции // Цитология, 2009. Т. 51, № 2. С. 130-137. [Evdonin A.L., Medvedeva N.D. The extracellular heat shok protein 70 and its functions. Tsitologiya = Cytology, 2009, Vol. 51, no. 2, pp. 130-137. (In Russ.)]Кабалык М.А., Гельцер Б.И., Осипов А.Л., Фадеев М.Ф. Белки теплового шока – участники патогенеза остеоартроза // Казанский медицинский журнал, 2016. № 5. С. 624-630. [Kabalyk M.A., Geltser B.I., Osipov A.L., Fadeev M.F. Heat shock proteins – participants in osteoarthrosis pathogenesis. Kazanskiy meditsinskiy zhurnal = Kazan Medical Journal, 2016, no. 5, pp. 624-630. (In Russ.)]Кабалык М.А., Гельцер Б.И., Осипов А.Л., Фадеев М.Ф. Белки теплового шока – участники патогенеза остеоартроза // Казанский медицинский журнал, 2016. № 5. С. 624-630. [Kabalyk M.A., Geltser B.I., Osipov A.L., Fadeev M.F. Heat shock proteins – participants in osteoarthrosis pathogenesis. Kazanskiy meditsinskiy zhurnal = Kazan Medical Journal, 2016, no. 5, pp. 624-630. (In Russ.)]Курчевенко С.И., Бодиенкова Г.М. Донозологическая диагностика вибрационной болезни // Клиническая лабораторная диагностика, 2017. Т. 62, № 8. С. 482-485. [Kurchevenko S.I., Bodienkova G.M. The pre-nosologic diagnostic of vibration disease. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2017, Vol. 62, no. 8, pp. 482-485. (In Russ.)]Курчевенко С.И., Бодиенкова Г.М. Донозологическая диагностика вибрационной болезни // Клиническая лабораторная диагностика, 2017. Т. 62, № 8. С. 482-485. [Kurchevenko S.I., Bodienkova G.M. The pre-nosologic diagnostic of vibration disease. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2017, Vol. 62, no. 8, pp. 482-485. (In Russ.)]Миниахметова Р.Р., Симбирцев А.С., Аникин И.А., Котов А.Ю., Тырнова Е.В. Интерлейкин 1 и интерлейкин 8 при хроническом среднем отите с тимпаносклерозом // Цитокины и воспаление, 2010. Т. 9, № 4. С. 35-40. [Miniakhmetova R.R., Simbirtsev A.S., Anikin I.A., Kotov A.Yu., Tyrnova E.V. Interleukin 1 and interleukin 8 in chronic otitis media with tympanosclerosis. Tsitokiny i vospalenie = Cytokines and Inflammation, 2010, Vol. 9, no. 4, pp. 35-40. (In Russ.)]Миниахметова Р.Р., Симбирцев А.С., Аникин И.А., Котов А.Ю., Тырнова Е.В. Интерлейкин 1 и интерлейкин 8 при хроническом среднем отите с тимпаносклерозом // Цитокины и воспаление, 2010. Т. 9, № 4. С. 35-40. [Miniakhmetova R.R., Simbirtsev A.S., Anikin I.A., Kotov A.Yu., Tyrnova E.V. Interleukin 1 and interleukin 8 in chronic otitis media with tympanosclerosis. Tsitokiny i vospalenie = Cytokines and Inflammation, 2010, Vol. 9, no. 4, pp. 35-40. (In Russ.)]Михайлова Н.Н., Сазонтова Т.Г., Алехина Д.А., Казицкая А.С., Жданова Н.Н., Прокопьев Ю.А., Жукова А.Г. Особенности внутриклеточных защитных механизмов при действии на организм различных ксенобиотиков // Цитокины и воспаление, 2013. Т. 12, № 4. С. 71-75. [Mikhaylova N.N., Sazontova T.G., Alekhina D.A., Kazitskaya A.S., Zhdanova N.N., Prokopyev Yu.A., Zhukova A.G. Features of intracellular protective mechanisms under the action of various xenobiotics on theМихайлова Н.Н., Сазонтова Т.Г., Алехина Д.А., Казицкая А.С., Жданова Н.Н., Прокопьев Ю.А., Жукова А.Г. Особенности внутриклеточных защитных механизмов при действии на организм различных ксенобиотиков // Цитокины и воспаление, 2013. Т. 12, № 4. С. 71-75. [Mikhaylova N.N., Sazontova T.G., Alekhina D.A., Kazitskaya A.S., Zhdanova N.N., Prokopyev Yu.A., Zhukova A.G. Features of intracellular protective mechanisms under the action of various xenobiotics on thebody. Tsitokiny i vospalenie = Cytokines and Inflammation, 2013, Vol. 12, no. 4, pp. 71-75. (In Russ.)]body. Tsitokiny i vospalenie = Cytokines and Inflammation, 2013, Vol. 12, no. 4, pp. 71-75. (In Russ.)]Секачева М.И., Буеверов А.О. Терапевтические возможности влияния на баланс цитокинов при заболеванях кишечника и печени // Русский медицинский журнал, 2010. № 5. С. 40. [Sekacheva M.I., Bueverov A.O. Therapeutic possibilities of influencing the balance of cytokines in diseases of the intestine and liver. Russkiy meditsinskiy zhurnal = Medical Journal of the Russian Federation, 2010, no. 5, p. 40. (In Russ.)]Секачева М.И., Буеверов А.О. Терапевтические возможности влияния на баланс цитокинов при заболеванях кишечника и печени // Русский медицинский журнал, 2010. № 5. С. 40. [Sekacheva M.I., Bueverov A.O. Therapeutic possibilities of influencing the balance of cytokines in diseases of the intestine and liver. Russkiy meditsinskiy zhurnal = Medical Journal of the Russian Federation, 2010, no. 5, p. 40. (In Russ.)]Basu S., Binder R., Suto R. Anderson K.M., Srivastava P.K. Necrotic but not apoptotic cell death eleases heat shock proteins, with deliver a partial maturation signal to dendritic cells and activate the NFkB pathway. Int. Immunol., 2000, Vol. 12. no 7, pp. 1539-1546.Basu S., Binder R., Suto R. Anderson K.M., Srivastava P.K. Necrotic but not apoptotic cell death eleases heat shock proteins, with deliver a partial maturation signal to dendritic cells and activate the NFkB pathway. Int. Immunol., 2000, Vol. 12. no 7, pp. 1539-1546.Detanico T., Rodrigues L., Sabritto A.C., Keisermann M., Bauer M.E., Zwickey H., Bonorino C. Mycobacterial heat shock protein 70 induces interleukin-10 production: immunomodulation of synovial cell cytokine profile and dendritic cell maturation. Clin. Exp. Immunol., 2004, Vol. 135, no. 6, pp. 336-342.Detanico T., Rodrigues L., Sabritto A.C., Keisermann M., Bauer M.E., Zwickey H., Bonorino C. Mycobacterial heat shock protein 70 induces interleukin-10 production: immunomodulation of synovial cell cytokine profile and dendritic cell maturation. Clin. Exp. Immunol., 2004, Vol. 135, no. 6, pp. 336-342.Matzinger P. The danger model: a renewed sense of self. Science, 2002, Vol. 296, no. 4, pp. 301-305.Matzinger P. The danger model: a renewed sense of self. Science, 2002, Vol. 296, no. 4, pp. 301-305.Wang Y., Kelly C.C., Singh M., MeGowan E.A., Carrara A.S., Bergmeier L.A., Lehner T. Stimulation of Th1-polarizing cytokines, C-C chemokines, maturation of dendritic cells, and adjuvant function by the peptide binding fragment of heat shock protein 70. J. Immunol., 2002, Vol. 169, no. 5, pp. 2422-2429.Wang Y., Kelly C.C., Singh M., MeGowan E.A., Carrara A.S., Bergmeier L.A., Lehner T. Stimulation of Th1-polarizing cytokines, C-C chemokines, maturation of dendritic cells, and adjuvant function by the peptide binding fragment of heat shock protein 70. J. Immunol., 2002, Vol. 169, no. 5, pp. 2422-2429.

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