Способ прогнозирования сокращения резервных возможностей иммунного гомеостаза у людей со стажем проживания и работы в условиях Арктики более 10 лет Российский патент 2021 года по МПК G01N33/48 

Изобретение относится к физиологии, иммунологии, лабораторной диагностике, патофизиологии и предназначено для прогнозирования сокращения резервных возможностей иммунного гомеостаза у людей со стажем проживания и работы более 10 лет в условиях экстремального климата Арктики.

Определение физиологической регуляции резервных возможностей иммунного гомеостаза, ценности адаптивного иммунного ответа у человека важно не только при патологии и иммунизации, но и для профилактики раннего биологического старения, а также для долгосрочной профессионально-активной жизнедеятельности.

Резервные возможности необходимы человеческому организму как в экстремальных и напряженных ситуациях, так и во время заболевания и старческого возраста. Увеличение уровня заболеваний, частоты распространенности недостатков иммунной защиты и восстановления действия ряда заболеваний указывают на досрочное снижение резервов организма на Севере [Щеголева Л.С. Резервные возможности иммунного гомеостаза у человека на Севере. - Екатеринбург: УрО РАН, 2007. - 207 с.; Добродеева Л.К. Эколого-физиологические подходы в решении вопросов районирования северных территорий // Экология человека. - 2010. - №10. - С. 3-11; Сергеева Т.Б. Физиологическая значимость содержания цитотоксических лимфоцитов (CD8⁺, CD16⁺) в периферической крови у человека на севере: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. биол. наук. - Архангельск, 2015. - 18 с.; Щеголева Л. С.Формирование иммунологической недостаточности человека на Севере: автореф. дис.на соискание ученой степени канд. биол. наук. - Архангельск, 1996. - 14 с.]. Достаточно большое количество факторов окружающей среды имеют влияние на иммунную систему и ее функции, и вызывают изменения ее активности, поэтому наблюдение иммунного состояния по настоящее время является актуальным [Черешнев В.А. Физиология иммунной системы и экология / В.А. Черешнев, Н.Н. Кеворков, Б.А. Бахметьев и др. // Иммунология. - 2001. - №3. - С. 12-16.; Черешнев В.А. Иммунофизиология / В.А. Черешнев, Б.Г. Юшков, В.Г.Климин, Е.В. Лебедева. - Екатеринбург: УрО РАН, 2002.-260 с].

Комплекс неблагоприятных климатогеографических, геофизических, экологических факторов Севера, в совокупности с социально-профессиональными условиями жизни влияет на функциональные системы организма человека, в том числе на иммунную и репродуктивную системы, приводят к расходу адаптационных возможностей организма человека, вызывают развитие краевой патологии, преждевременное старение и сокращение продолжительности жизни [Федоров А.И. Иммунологическая реактивность трудоспособного населения в природно-климатических условиях Якутии: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. биол. наук.- Архангельск, 2010. - 18 с.; L.S. Shchegoleva et al 2019. The immune status of Subarctic residents with different professional backgrounds / L.S. Shchegoleva, E.Yu. Shashkova, O.E. Filippova, M.V. Nekrasova, T.B. Sergeeva and M.V. Menshikova // Published under licence by IOP Publishing Ltd // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 263 012049; doi:10.1088/1755-1315/263/l/012049; M.S. Kabbani and L.S. Shchegoleva 2019. Differentiated T-Cells Ratio in the Immune Response in Residents of Arctic and the Middle Zone of the Russian Federation // Published under licence by IOP Publishing Ltd // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 263 012031; doi:10.1088/1755-1315/263/1/012031].

Для того чтобы определить резерв иммунного гомеостаза и прогнозировать здоровье северян нужно изучить общие закономерности изменений иммунологической реакции в особых условиях или под влиянием конкретных факторов, в том числе связанных с профессиональной деятельностью человека [Состояние иммунного гомеостаза у молодых лиц с манифестными формами экологически зависимых иммунодефицитов на Европейском Севере / О.Е. Щеголева, М.В. Меньшикова, М.С. Айвазова и др. // Экология человека. - 2010. - №5. - С. 35-41]. Однако на данный момент недостаточно данных, характеризующих иммунологическую реактивность местного населения Крайнего Севера [Пашина Н. А. Физиологические особенности иммунного статуса коренного (малочисленного) населения Ямало-Ненецкого автономного округа: автореф. дис на соискание ученой степени канд. биол. наук. - Надым, 2009. - 18 с.; Щеголева Л.С., Сергеева Т.Б., Шашкова Е.Ю., Филиппова О.Е. Иммунный гомеостаз у кочующего и оседлого населения Европейского Севера России. - Федер. гос. бюджет, учреждение науки Ин-т физиологии природ, адаптаций Урал, отд-ния Рос. акад. наук. - Архангельск, 2016. - 102 с.].

Северные и Арктические территории находятся под пристальным вниманием мирового сообщества. Успех в реализации самых грандиозных планов Российской Федерации может обеспечить исключительно человеческий ресурс, характеризующийся состоянием здоровья людей и долгосрочным прогнозом соответствия здоровья выполнению профессиональных требований. Обширная, труднодоступная и недостаточно исследованная территория Арктического бассейна предъявляет особые требования к состоянию здоровья лиц, живущих и работающих в данных условиях. Изучением значительных изменений показателей популяционного здоровья в Российской Федерации за последние десятилетия занимаются как отечественные, так и иностранные исследователи [Вязьмин А.М., Светличная Т.Г., Павлова Е.А. Лонгитудинальные сдвиги в общественном здоровье на Европейском Севере России // Экология человека. - 2004. - №4. - С. 3-7; Bulun S.Е., Adashi Е.Y. The Physiology and Pathology of the Female Reproductive Axis // Williams Textbook of Endocrinology. 11-th ed. Philadelphia, 2008. - P. 541-599; Environmental contaminants and human health in the Canadian Arctic. / S.G. Donaldson, J. Van Oostdam, C. Tikhonov et al. // SciTotal Environ. - 2010. - №408 (22). - P. 5165-5234; Philippova O.E., Shashkova E.Y., Shchegoleva L.S. Relations between cytotoxic lymphocytes and prolactin in physiological regulation of the adaptive immune response in women of the Arkhangelsk and Murmansk regions(Article) // Ekologiya Cheloveka (Human Ecology). 2019. Iss. 4. pp. 25-30. DOI: 10.33396/1728-0869-2019-4-25-30. https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-065495906&origin=resultslist&sort=plff&src=s&sid=64703cf4804c19adabf12f952562752a&sot=autdocs&sdt=autdocs&s1=18&s=AU-ID%2857196280031%29&relpos=0&citeCnt=0&searchTerm].

В значительной степени состояние здоровья человека определяется уровнем активности физиологических иммунологических реакций. На данный момент уже окончательно сформировалось понятие, что среди значительного числа систем, обеспечивающих жизненные функции, иммунная система выполняет защитную, контрольную, регулятивную и активизирующую процесс восстановления функции [Состояние здоровья жителей Арктических территорий / Е.Ю. Шашкова, О.Е. Филиппова, М.С. Айвазова и др. // Проблемы обеспечения экологической безопасности и устойчивое развитие арктических территорий: сб. материалов Всероссийской конф. с международным участием II Юдахинские чтения, (24-28 июня 2019). Архангельск: «ОМ-медиа», 2019. С. 673-677. 1элекрон. опт. диск (CD-R). Загл. с вкладыша контейнера. Текст (визуальный): электронный. https://elibrary.ru/item.asp?id=41151333].

Климатические условия жизни жителей севера, неблагоприятное экологическое состояние становятся реальными причинами появления различных повреждений иммунной системы и как следствие роста краевой патологии [Щеголева Л.С. Резервные возможности иммунного гомеостаза у человека на Севере. - Екатеринбург: УрО РАН, 2007. - 207 с.; Environmental contaminants and human health in the Canadian Arctic / S.G. Donaldson, J. Van Oostdam, C. Tikhonov et al. // SciTotal Environ. - 2010. - №408 (22). -P. 5165-5234; La Voy E.C. P., Mc Farlin В.K. & Simpson R.J. Immune Responses to Exercising in a Cold Environment. Wilderness & Environmental Medicine, Vol. 22. - Issue 4. - 2011. - P. 343-351]. Уровень устойчивости организма человека, проживающего на Севере, к воздействию различных повреждающих факторов существенно ниже по причине затормаживания созревания иммунитета у детей и понижения резервных возможностей иммунных реакций у взрослых [Жилина Л.П. Эколого-физиологическая характеристика иммунного статуса и состояния здоровья населения Архангельской области и Ненецкого автономного округа: автореф. дис. на соискание ученой степени д-ра биол. наук. - Архангельск, 2007. - 39 с.; Состояние здоровья жителей Арктических территорий / Е.Ю. Шашкова, О.Е. Филиппова, М.С. Айвазова и др. // Проблемы обеспечения экологической безопасности и устойчивое развитие арктических территорий: сб. материалов Всероссийской конф. с международным участием II Юдахинские чтения, (24-28 июня 2019). Архангельск: «ОМ-медиа», 2019. С. 673-677. 1элекрон. опт. диск (CD-R). Загл. с вкладыша контейнера. Текст (визуальный): электронный. https://elibrary.ru/item.asp?id=41151333].

Представляло интерес выявить особенности формирования адаптивного иммунного ответа у обследуемых женщин разных социально-профессиональных групп в возрасте 23-60 лет с последующим определением сокращения резервных возможностей иммунного гомеостаза, способствующего широкому распространению экологически-зависимых иммунодефицитов у человека на Севере.

Известен способ быстрого выявления риска Т-хелперного дефицита у взрослых практически здоровых лиц различного социально-профессионального статуса (кочевые, оседлые лица) в условиях Арктики [Патент 2614702. Опубл. 27. 03.2017 https://elibrary.ru/item.asp?id=38261527]. Заявленный способ позволяет выявить людей, имеющих риск патологии, связанной с иммунодефицитом Т-хелперного звена иммунитета при профотборе для работы в экстремальных условиях Приарктического региона, а также с целью профилактики лиц, ведущих кочевой образ жизни, включающий забор крови из вены, определение соотношения отдельных фенотипов иммунокомпетентных клеток периферической крови, определение их активности и суждение о иммунодефиците, отличающийся тем, что определяют общее количество лимфоцитов, малых лимфоцитов в лимфоцитограмме и содержание зрелых функционально активных Т-клеток CD3, при содержании общего количества лимфоцитов меньше 1,5⋅10⁹ кл/л и клеток CD3 меньше 1,5⋅10⁹ кл/л судят о риске формирования Т-хелперного дефицита.

Известен способ раннего прогнозирования сердечно-сосудистой патологии у практически здоровых мужчин, работающих вахтовым методом в Арктическом регионе, на наш взгляд наиболее технически близкий по достигаемому техническому результату [Патент 2 687 067. Опубл. 07.05.2019 г. https://elibrary.ru/item.asp?id=38146455]. Способ включает забор крови из вены у практически здоровых вахтовиков, определение фенотипов лимфоцитов периферической крови, определение иммунологического показателя и прогнозирование течения болезни, отличающийся тем, что выявляют риск формирования сердечно-сосудистой патологии у лиц со стажем работы в экстремальных профессиональных и климатических условиях Арктики более 5 лет, в периферической венозной крови определяют содержание цитотоксических лимфоцитов (CD8⁺), лимфоцитов с рецепторами к трансферрину (CD71⁺) и антигенам гистосовместимости II класса (HLA-DR), при содержании CD8⁺ более 0,40⋅10⁹кл/л, CD71⁺ и HLA-DR⁺ менее 0,50⋅10⁹кл/л прогнозируют раннюю высокую вероятность развития сердечно-сосудистой патологии.

Известны способы определения соотношения фенотипов лимфоцитов периферической крови у взрослых практически здоровых лиц в различных климато-экологических и профессиональных условиях в процессе физиологической регуляции иммунного ответа, а также определение резервных возможностей иммунного гомеостаза у человека на Севере в зависимости от пола, возраста и под нагрузками жирового завтрака, глюкоза-тест толерантности в условиях повышенного уровня кортизола в периферической крови и в условиях его дефицита, выбранные нами за прототип, [Филиппова О.Е. Соотношение фенотипов лимфоцитов периферической крови у людей в процессе физиологической регуляции иммунного ответа: автореф. дис. … канд. биол. наук /О.Е. Филиппова. - Архангельск, 2015. - 20 с.; Щеголева Л.С. Резервные возможности иммунного гомеостаза у человека на Севере. - Екатеринбург: УрО РАН, 2007. - 207 с.]. Способ включает забор крови из вены, определение соотношения отдельных фенотипов иммунокомпетентных клеток периферической крови у людей, проживающих в условиях средней полосы (г. Москва) и Приарктического региона (г.Архангельск), определение дефицита активности иммунокомпетентных клеток и суждение о снижении эффективности иммунной защиты или лечебных мероприятий. Выявлено, что иммунные реакции, сопровождающие реакции воспаления включают пролиферацию лимфоцитов, увеличение содержания активированных лимфоцитов (CD25+, CD71+, HLA-DR+), а также (NKCD16), Т-хелперов (CD4+) и цитолитических супрессоров (CD8+); уровни выраженности указанных реакций зависят от содержания в крови провоспалительных цитокинов. Кроме того, выявленные в работе [Щеголева Л.С. Резервные возможности иммунного гомеостаза у человека на Севере. - Екатеринбург: УрО РАН, 2007. - 207 с.] механизмы формирования резервных возможностей адаптивного иммунного ответа крайне громоздки. Указанные способы не содержат определения конкретных механизмов формирования иммунологической недостаточности для суждения о риске развития именно сокращения резервных возможностей иммунного гомеостаза. Необходимость сопровождения данного способа сопряжена с многочисленными исследованиями, что в значительной степени повышает трудоемкость, временной период и экономические затраты описываемого аналога изобретения. Кроме того, указанный способ не содержит конкретного краткого определения состояния иммунного статуса с признаками иммунологической недостаточности для суждения о риске развития сокращения резервных возможностей иммунной регуляции адаптивного иммунного ответа у человека на Севере.

Иными словами, в указанных изобретениях сокращение резервных возможностей иммунного гомеостаза изучается с применением большого числа иммунологических показателей (более 20-ти), а также с применением большого числа дорогостоящих реактивов, кроме того, выявление резервных возможностей адаптивного иммунного ответа указанными выше способами требует 2- и 4-кратного повтора (забора крови и лабораторных исследований по всем показателям до и после нагрузки (жировой, углеводной, вакцинальной и др.), что занимает достаточно много времени (от 2 до 7 суток). Предложенный нами способ не предполагает подобных действий, происходит лишь регистрация уже существующего in vivo уровня содержания лимфоцитов с фенотипами CD95, CD71 с последующим суждением о наличии или отсутствии сокращения резервных возможностей иммунного гомеостаза. Изобретение позволяет в обычных условиях гематологической лаборатории без дополнительных затрат на приобретение широкого спектра моноклональных антител, аппаратуры и материалов выявить выше указанное сокращение резервных возможностей иммунного гомеостаза.

Предложенное нами изобретение включает быстрое определение сокращения резервных возможностей иммунного гомеостаза у практически здоровых людей, проживающих и осуществляющих свою трудовую деятельность в экстремальных климато-географических условиях Арктики. Способ позволяет выявить людей, имеющих риск сокращения резервных возможностей иммунного гомеостаза, связанного с формированием вторичных экологически зависимых иммунодефицитов, склонности к хроническому течению бактериальными и вирусными заболеваниями буквально по единичным иммунологическим показателям (CD95, CD71).

Предложенное нами изобретение можно осуществить в течение 3 часов рабочего времени одного лаборанта-исследователя с применением лишь стандартного гематологического анализатора и микроскопа. Это позволяет экономить производственные ресурсы диагностических медицинских учреждений, а также дает возможность определить сокращение резерва пула иммунокомпетентных клеток, дать суждение о сокращении резервных возможностей иммунного гомеостаза и о снижении активности адаптивного иммунного ответа у практически здоровых людей независимо от половой принадлежности.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа, позволяющего определить минимальное число иммунологических параметров, позволяющих быстро выявить людей, имеющих риск развития сокращения резервных возможностей иммунной регуляции в экстремальных условиях Арктического региона, а также с целью профилактики развития вторичных экологически зависимых иммунодефицитов и их манифестных форм.

Технический результат состоит в том, что способ позволяет проводить быструю скрининговую диагностику, сократить время и упростить методику прогнозирования риска формирования сокращения резервных возможностей иммунной регуляции, проявляющейся ранним развитием вторичных экологически зависимых иммунодефицитов, склонности к хроническому течению заболеваний, раннему биологическому старению.

Технический результат достигается тем, что способ прогнозирования формирования сокращения резервных возможностей иммунной регуляции, включающий забор крови из вены, согласно изобретению, позволяет определить минимальное количество фенотипов лимфоцитов и судить о снижении эффективности защиты, иммунологической недостаточности и формировании сокращения резервных возможностей иммунного гомеостаза в экстремальных условиях Арктики.

Поставленная цель достигается тем, что в крови практически здоровых людей со стажем проживания и работы в условиях Арктики более 10 лет определяют содержание лимфоцитов CD71⁺, CD95⁺. При одномоментном увеличении содержания лимфоцитов CD95⁺ с рецепторами к апоптозу и лимфоцитов CD71⁺ с рецепторами к трансферрину более 0,5×10⁹кл/л - судят о формировании выраженного иммунного дисбаланса и прогнозируют сокращение резервных возможностей регуляции адаптивного иммунного ответа, что сочетается с резким понижением уровня лимфопролиферации CD10⁺ (менее 0,4×10⁹кл/л).

Заявленный нами способ осуществляется следующим образом. Кровь для исследования берется из локтевой вены в объеме 3 мл до 10 часов утра, натощак, в вакуумные пробирки Vacuette с антикоагулянтом K3EDTA. Общее содержание лимфоцитов выявляется на стандартном гематологическом анализаторе. Учет фенотипов лимфоцитов осуществляется при помощи микроскопа с иммерсионным увеличением объектива ×100 и окуляра ×10, с подсчетом 100 клеток на клавишных лабораторных счетчиках.

Предлагаемым способом обследована 71 женщина: 14 чумработниц п. Пинега, Архангельской области (по материалам экспедиций 2010-11 гг в возрасте 30-45 лет); 17 сотрудниц СЦБК 30-45 лет, г. Архангельск (обследование 2012 г); 40 женщин, занятых интеллектуальным трудом, среди них: студенты медицинского ВУЗА (25 человек, 23-30 лет, г. Архангельск) и офисные работники 15 человек (40-60 лет), п. Пинега Архангельской области. Исследование выполнено в соответствии с комплексным планом НИР ФГБУН ФИЦКИА РАН им. Академика Н.П. Лаверова (Института физиологии природных адаптаций) г. Архангельск в лаборатории физиологии иммунокомпетентных клеток по теме «Физиологическая значимость особенностей функциональной и рецепторной активности иммунокомпетентных клеток у людей в экстремальных меняющихся условиях среды (№ государственной регистрации АААА-А15-1151122810184-6), (с 09.12.2019 № государственной регистрации АААА-А15-1151122810184-6 изменен на АААА-А19-119120990059-4).

Для анализа использовалась венозная кровь, взятая утром натощак. Обследуемые лица являлись практически здоровыми добровольцами, у которых на момент взятия крови не было острых заболеваний (по заключению врача местной поликлиники) и с письменного согласия респондентов. При этом соблюдались нормы биомедицинской этики в соответствии с документом «Этические принципы проведения медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов исследования» (Хельсинская декларация Всемирной медицинской ассоциации 1964 г. (с изменениями и дополнениями 2013 г.). Комплекс лабораторных исследований включал определение в периферической крови абсолютного содержания лимфоцитов и их фенотипов: CD5⁺, CD4⁺, CD8⁺, CD16⁺, CD10⁺, CD20⁺, CD71⁺, CD95⁺. Содержание фенотипов лимфоцитов изучали с помощью непрямой иммунопероксидазной реакции с использованием моноклональных антител на препаратах лимфоцитов типа «высушенной капли» производства НПЦ МедБиоСпектр г. Москва. Результаты обработаны с использованием пакета прикладных программ «Statistica 10.0» («StatSoft», США). Тип исследования ретроспективный, выборки случайные, одномоментные. Генеральная совокупность - жители севера Европейской территории России. Достоверность различий между группами оценивали с помощью параметрического t-критерия Стьюдента для независимых выборок и непараметрического критерия U-Манна-Уитни. Статистическая достоверность присваивалась при значении р<0,05. Корреляционный анализ проводился с выявлением коэффициента линейной корреляции Пирсона (r) и оценкой его достоверности р<0,05.

Проведенные исследования показали, что для работниц СЦБК характерным является увеличение цитотоксической активности (CD8⁺, 82,0%; CD16⁺ 57,1%), диспропорция в содержании клеток к апоптозу и лимфопролиферации (94%), что проявляется снижением резерва молодых клеток, способных к лимфопролиферации. Для женщин-чумработниц, кроме клеточно-опосредованной цитотоксичности (80%) на фоне активности апоптоза (43%), определено повышенное содержание клеток CD71⁺ (36%), что свидетельствует не только о возможной тканевой гипоксии, но и, возможно, о формировании аутоиммунных реакций. Среди обследуемых лиц интеллектуального труда, в 50% случаев адаптивный иммунный ответ представлен повышенной активностью процессов апоптоза (50%), повышенных концентраций компонентов В-клеточного звена (20%). Подобная ситуация соответствует состоянию аллостаза, что чревато сокращением резерва ИКК и отсутствием адекватной ответной реакции. Полученные данные позволили установить 3 механизма адаптивных иммунных реакций: активизация клеточно-опосредованной цитотоксичности; тканевая гипоксия и торможение регенерации клеток.

Результаты исследования показали: содержание лимфоцитов у обследованных составило в среднем 1,73⋅10⁹ кл/л у сотрудниц комбината, 2,43⋅10⁹ кл/л у кочующих женщин и 2,52⋅10⁹ кл/л у женщин - студенток.

Количество клеток, отвечающих за гуморальный иммунитет (CD20⁺) у представительниц комбината в среднем составил 0,23⋅10⁹ кл/л, что находится в пределах нормы, тогда как у представительниц оленеводства и студенчества (культуры) концентрация указанных клеток в среднем выше общеизвестной физиологической нормы и составляет 0,41⋅10⁹ кл/л и 0,40⋅10⁹ кл/л соответственно. У 23,5% обследуемых сотрудниц ЦБК регистрировался дефицит данных клеток, а у 50,0% чумработниц и 60,0% студенток - повышенный уровень клеточной активности.

Среднее содержание всей Т-клеточной популяции (CD5⁺) у всех групп обследуемых женщин крайне низкое и составляет 0,36⋅10⁹ кл/л. Наименьшее содержание клеток CD5⁺ зафиксировано у группы женщин СЦБК (0,26⋅10⁹ кл/л), у группы студенток (0,43⋅10⁹ кл/л), и наибольшая концентрация - у группы женщин-чумработниц (0,75⋅10⁹ кл/л). По имеющимся данным многолетнего иммунологического районирования (1993 г. по настоящее время), проводимого ФГБУН Институтом физиологии природных адаптаций УрО РАН (ныне ФГБУН ФИЦКИА УрО РАН), наиболее низкие концентрации указанного параметра отмечались на уровне 0,89±0,07⋅10⁹ кл/л (1996) у взрослого населения Архангельской области, не работающего в сложных профессиональных условиях (Добродеева, 1997, Щеголева, 1996). Кроме того, по данным ЛК Добродеевой с сотрудниками по состоянию на 1997 год средний уровень содержания Т-клеток (CD5⁺) у лиц, проживающих в районе деятельности ЦБК, фиксировались 0,72±0,03⋅10⁹ кл/л в г. Новодвинск, 0,99±0,15⋅10⁹ кл/л г. Коряжма (Архангельской области), 0,75±0,04⋅10⁹ кл/л г. Эжва, республика Коми [Добродеева Л. К. Эколого-физиологические подходы в решении вопросов районирования северных территорий // Экология человека. - 2010. - №10. - С. 3-11; Добродеева Л.К., Жилина Л.П.. Иммунологическая реактивность, состояние здоровья населения Архангельской области - Екатеринбург: УрО РАН, 2010. - с. 229; Состояние иммунного гомеостаза у молодых лиц с манифестными формами экологически зависимых иммунодефицитов на Европейском Севере / О.Е. Щеголева, М.В. Меньшикова, М.С. Айвазова и др. // Экология человека. - 2010. - №5. - С. 35-41]].

Уровень содержания Т-лимфоцитов хелперов/индукторов (CD4⁺) в среднем составляет 0,42-10⁹ кл/л, что находится на нижней границе общеизвестной физиологической нормы. У женщин комбината концентрация хелперов почти в 2 раза ниже нормы 0,25⋅10⁹ кл/л, тогда как у чумработниц и студенток содержание CD4⁺ в среднем находится в норме и составляет 0,60⋅10⁹ кл/л и 0,53⋅10⁹ кл/л соответственно. Дефицит хелперов зарегистрирован у 82,2% женщин СЦБК, у 20,0% обследованных кочующих женщин и у 30,0% обследованных студенток. В то же время повышенные концентрации хелперов зафиксированы у чумработниц и женщин, занятых интеллектуальным трудом в 30,0% и 20,0% случаев соответственно.

Анализ уровня содержания клеток супрессоров/киллеров (цитотоксических клеток CD8⁺) показал, что данное значение у обследованных женщин 20-39 лет находится в пределах физиологической нормы - 0,35⋅10⁹ кл/л. При этом у женщин комбината среднее содержание супрессоров находится ближе к нижней границе нормы 0,23⋅10⁹ кл/л, а у чумработниц и у студенток - выше общепринятой физиологической нормы (0,54⋅10⁹ кл/л и 0,44⋅10⁹ кл/л соответственно. Анализируя дисбалансы клеток CD8⁺, зафиксировали значения выше физиологической нормы у 11,8% обследованных сотрудниц комбината, у 80,0% обследованных кочующих женщин и у 50,0% обследованных студенток ВУЗа (χ²<0,01).

Анализ корреляционных зависимостей в группе лиц с избытком содержания цитотоксических лимфоцитов показал статистически значимую взаимосвязь между показателями CD8+ и CD71+ (r=0,76; р<0,05), CD8+ и CD95+ (r=0,76; р<0,05), CD8+ и низким содержанием CD 10+ (r=0,76; р<0,05).

Таким образом, увеличение в крови концентрации клеток-активаторов CD71+ и клеток, меченых к апоптозу CD95+ у практически здоровых жителей Арктики ассоциировано с повышенными значениями содержания клеток, отражающих высокий уровень иммуносупрессии CD8+ и фактически отсутствием лимфопроиферации CD10+, то есть выраженным торможением регенерации клеток, тканевой гипоксией и клеточно-опосредованной цитотоксичностью.

Принимая во внимание, что в данных обследуемых группах лиц женского пола отмечается в 100,0% случаев выраженный Т-клеточный иммунодефицит, следует предположить, что цитотоксические популяции лимфоцитов (CD8⁺, CD16⁺) составляют в удельном весе значимую часть всех Т-клеток и косвенно свидетельствуют об их компенсаторной роли при наличии Т-клеточного дефицита. Выявленная компенсация Т-клеточного дефицита за счет высокого содержания в удельном весе цитотоксических лимфоцитов указывает на сокращение резервных возможностей иммунного гомеостаза Т-клеточного звена. Такая компенсация наблюдается в группах женщин-чумработниц и студенток, что свидетельствует о напряжении клеточного звена иммунитета. Напротив, у женщин, трудящихся на СЦБК, тотальный дефицит всей Т-клеточной популяции сопровождается дефицитом и цитотоксических клеток (CD4⁺, CD8⁺, CD16⁺), что свидетельствует и некомпенсируемом дефиците, и можно предположить, что иммунная система у данной группы женщин находится в стадии срыва.

Исследования концентрации клеток с рецептором к трансферрину (CD71⁺) показало, что количество клеток с указанным носителем в периферической крови у обследуемых работниц СЦБК и у женщин, ведущих кочевой образ жизни в среднем составляют 0,25⋅10⁹ кл/л, и 0,41⋅10⁹ кл/л, что находится в пределах нормальных физиологических колебаний у 20%. Известно, что трансферрин - гликопротеин выполняет железосвязывающую физиологическую функцию в организме. Кудриным А.В. установлено, что трансферрин стимулирует не только лимфопролиферацию, но и дифференцировку Т-лимфоцитов [Кудрин А.В., Скальный А.В., Жаворонков А.Г. Иммунофармакология микроэлементов. - М.: КМК, 2000. - 537 с.]. В наших исследованиях у женщин СЦБК в 79,0% случаев выявлено нормальное содержание лимфоидной популяции клеток - активаторов с рецепторами к CD71⁺, что косвенно свидетельствует о своевременном развитии полноценной иммунной реакции на антигенное воздействие. В то же время у женщин чумработниц и студенток в 35,7 и 67%% случаев встречалось повышенное содержание указанной популяции клеток - активаторов.

Концентрация среднего содержания клеток с рецепторами к апоптозу (CD95⁺) у сотрудниц СЦБК составляет 0,28⋅10⁹ кл/л, что в два раза ниже общеизвестной физиологической нормы, тогда как у чумработниц среднее содержание клеток, отвечающих за апоптоз находится на нижней границе нормы - 0,45⋅10⁹ кл/л, а у студенток ВУЗа - близко к верхней границе нормы - 0,53⋅10⁹ кл/л. Функции апоптоза (CD95⁺) клеток достигается за счет контроля толерантности иммунной системы, аутоиммунных, лимфопролиферативных, и других иммунопатологических процессов. Дефицит данных клеток фиксировался в 94,1% случаев у работниц комбината, в 42,9% случаев - у кочующих женщин и в 40,0% случаев у женщин, занятых интеллектуальным трудом. В то же время избыточное содержание клеток, отвечающих за апоптоз, зарегистрировано в 35,7% случаев и 50,0% случаев у чумработниц и студенток, соответственно. В группе обследуемых женщин СЦБК процесс апоптоза крайне низкий и неактивный, что свидетельствует о торможении иммунологической реактивности.

Представляют интерес статистические данные (критерий значимости Манна-Уитни и χ² сопряжения Пирсона), которые доказывают, что иммунный статус обследованных женщин зависит от их социально-профессионального статуса. Проведен корреляционный анализ иммунологических показателей у всех групп. Анализ показал наличие множества прямых статистически значимых зависимостей (р<0,05), r=0,694: между парами иммунокомпетентных клеток: CD5⁺/CD8⁺, CD5⁺/CD16⁺, CD5⁺/CD95⁺, CD5⁺/CD20⁺, CD8⁺/CD16⁺, CD8⁺/CD71⁺, CD8⁺/CD95⁺, CD16⁺/CD71⁺, CD16⁺/CD95⁺, CD16⁺/CD20⁺, CD71⁺/CD95⁺, CD95⁺/CD20⁺. Таким образом, наиболее жесткие взаимоотношения между концентрациями Т-супрессоров CD8⁺, процессами апоптоза CD95⁺ и активации клеток путем увеличения количества рецепторов к трансферрину CD71⁺, косвенно свидетельствуют о крайней активации Т-клеточного звена адаптивного иммунитета вне зависимости от социального статуса обследуемых. Таким образом, наблюдая лишь сильные корреляционные зависимости, можно предположить, что иммунная система обследуемых находится в напряженном состоянии, кроме того, жесткие корреляционные взаимосвязи между популяциями рецепторов, отражающих уровни содержания цитотоксических лимфоцитов, апоптоза и общего содержания Т-клеток, косвенно свидетельствует о выраженном сокращении резервных возможностей иммунного гомеостаза посредством высокой цитотоксической активности. Полученные данные указывают на активацию клеточно-опосредованной цитотоксичности, на фоне высоких концентраций клеток, меченых к апоптозу и трансферину и что особенно важно, подавляют процессы лимфопролиферации, то есть нарушается регенерация пула молодых клеток иммунного резерва, что свидетельствует о выраженном напряжении в Т-клеточном звене адаптивного иммунитета и срыве резервных возможностей иммунного гомеостаза у обследуемых женщин.

Установлено, что снижение резервных возможностей иммунного гомеостаза происходит путем реализации трех механизмов адаптивных иммунных реакций, выявленных в многолетних исследованиях: I. Активизация клеточно-опосредованной цитотоксичности; II. Тканевая гипоксия и III. Торможение регенерации клеток. Исследования показали, что сокращение резервных возможностей иммунного гомеостаза среди обследованных лиц разных социально-профессиональных групп, проживающих и работающих в условиях Приарктического региона более 10 лет, выявлено у 4, 226%, что чревато развитием манифестных форм вторичного экологически зависимого иммунодефицита, проявляющегося патологией хроническими бактериальными и вирусными инфекциями и ранним биологическим старением с возможным сокращением репродуктивного периода [Шашкова Е.Ю., Щеголева Л.С. Адаптивный иммунный ответ у студентов северных ВУЗов // Проблемы сохранения здоровья и обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Арктике: материалы II международной научно - практической конференции / под ред. С.А. Горбанева, Н.М. Фроловой - СПб.: Издательско-полиграфическая компания «Коста», 2019. - С. 323-328; Сергеева Т.Б. Адаптивный иммунный ответ у жителей Архангельской области и НАО старше 40 лет // Проблемы сохранения здоровья и обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Арктике: материалы II международной научно - практической конференции / под ред. С.А. Горбанева, Н.М. Фроловой - СПб.: Издательско-полиграфическая компания «Коста», 2019. - С. 182-185; Физиологические реакции лимфоидных клеток у жителей Арктического региона / О.С. Морозова, Е.В. Поповская, Т.Б. Сергеева и др. // Проблемы обеспечения экологической безопасности и устойчивое развитие арктических территорий: сб. материалов Всероссийской конф. с международным участием II Юдахинские чтения, (24-28 июня 2019). Архангельск: «ОМ-медиа», 2019. С. 659-661. 1элекрон. опт. диск (CD-R). Загл. с вкладыша контейнера Текст (визуальный): электронный. https://elibrary.ru/item.asp?id=41151327].

Нами приведены частные примеры использования заявленного способа: Пример 1. Доброволец В.И.В., 41 год, пол женский. Сотрудница СЦБК. Место проживания г. Архангельск, коренная жительница. Обследование проводилось в апреле 2012 г. При комплексном лабораторном обследовании периферической крови определено, что общее содержание лимфоцитов с рецепторами к апоптозу (CD95⁺) и рецепторами к трансферрину (CD71⁺) составляет 0,54×10⁹ кл/л и 0,60×10⁹ кл/л, соответственно. На основании полученных данных сделан вывод о наличии чрезмерной активации Т-клеточного звена. При контрольном параллельном исследовании фенотипической структуры лимфоцитов выявлено выраженное увеличение концентрации Т-лимфоцитов CD8⁺ - 0,40×10⁹ кл/л и критической лимфопролиферативной недостаточности, не позволяющей восполнять недостающий резерв молодых Т-клеток, CD10⁺ 0,37×10⁹ кл/л. (относительно нормативных значений). Установленная закономерность подтверждена с использованием пакета прикладных программ «Statistica 10.0».

Пример 2. Доброволец Б.Г.П., 40 лет, пол женский. Кочевой образ жизни (чумработница). Место проживания НАО, п. Несь, коренная жительница. Обследование проводилось в декабре 2011 г. При комплексном лабораторном обследовании периферической крови определено, что общее содержание лимфоцитов с рецепторами к апоптозу (CD95⁺) и рецепторами к трансферрину (CD71⁺) составляет 0,67×10⁹ кл/л и 0,60×10⁹ кл/л, соответственно. На основании полученных данных сделан вывод о наличии чрезмерной активации Т-клеточного звена. При контрольном параллельном исследовании фенотипической структуры лимфоцитов выявлено наличие повышенной клеточно-опосредованной цитотоксичности лимфоцитов: концентрации Т-лимфоцитов CD8⁺ 0,56×10⁹ кл/л и критической лимфопролиферативной недостаточности, не позволяющей восполнять недостающий резерв молодых Т-клеток, CD10⁺ 0,32×10⁹ кл/л. (относительно нормативных значений). Установленная закономерность подтверждена с использованием пакета прикладных программ «Statistica 10.0».

Пример 3. Доброволец М.О.И., 59 лет, пол женский. Оседлый образ жизни (художественный руководитель Пинежского культурного центра). Место проживания Архангельская область, п. Пинега, коренная жительница. Обследование проводилось в март 2011 г. При комплексном лабораторном обследовании периферической крови определено, что общее содержание лимфоцитов с рецепторами к апоптозу (CD95⁺) и рецепторами к трансферрину (CD71⁺) составляет 0,61×10⁹ кл/л и 0,61×10⁹ кл/л, соответственно. На основании полученных данных сделан вывод о наличии чрезмерной активации Т-клеточного звена. При контрольном параллельном исследовании фенотипической структуры лимфоцитов выявлено выраженное увеличение концентрации Т-лимфоцитов CD8⁺ 0,43×10⁹ кл/л и критической лимфопролиферативной недостаточности, не позволяющей восполнять недостающий резерв молодых Т-клеток, CD10⁺ 0,34×10⁹ кл/л. (относительно нормативных значений). Установленная закономерность подтверждена с использованием пакета прикладных программ «Statistica 10.0».

Изобретение относится к области физиологии, иммунологии, лабораторной диагностики, патофизиологии и предназначено для прогнозирования сокращения резервных возможностей иммунного гомеостаза у людей со стажем проживания и работы в условиях Арктики более 10 лет. В периферической венозной крови обследуемых лиц определяют содержание лимфоцитов CD95⁺ с рецепторами к апоптозу и лимфоцитов CD71⁺ с рецепторами к трансферрину. При содержании каждого из лимфоцитов CD95⁺ и CD71⁺ более 0,5×10⁹ кл/л проводят параллельное исследование фенотипической структуры лимфоцитов CD10⁺. При значениях уровня лимфопролиферации CD10⁺ менее 0,4×10⁹кл/л судят о формировании выраженного иммунного дисбаланса и прогнозируют сокращение резервных возможностей иммунного гомеостаза у людей со стажем проживания и работы в условиях Арктики более 10 лет. Изобретение позволяет проводить быструю скрининговую диагностику, сократить время и упростить методику прогнозирования риска формирования сокращения резервных возможностей иммунной регуляции, проявляющейся ранним развитием вторичных экологически зависимых иммунодефицитов, склонности к хроническому течению заболеваний, раннему биологическому старению. 3 пр.

Способ прогнозирования сокращения резервных возможностей иммунного гомеостаза у людей со стажем проживания и работы в условиях Арктики более 10 лет, отличающийся тем, что в периферической венозной крови обследуемых лиц определяют содержание лимфоцитов CD95⁺ с рецепторами к апоптозу и лимфоцитов CD71⁺ с рецепторами к трансферрину, при содержании каждого из лимфоцитов CD95⁺ с рецепторами к апоптозу и лимфоцитов CD71⁺ с рецепторами к трансферрину более 0,5×10⁹ кл/л проводят параллельное исследование фенотипической структуры лимфоцитов CD10⁺ и при значениях уровня лимфопролиферации CD10⁺ менее 0,4×10⁹кл/л судят о формировании выраженного иммунного дисбаланса и прогнозируют сокращение резервных возможностей иммунного гомеостаза у людей со стажем проживания и работы в условиях Арктики более 10 лет.