mesЭкстремальная биомедицинаExtreme Medicine3033-89643033-8972Centre for Strategic Planning of the Federal Medical and Biological Agency10.47183/mes.2022.034mes-179Research ArticleОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕORIGINAL RESEARCHСостояние факторов врожденного иммунитета у облученных лиц, впоследствии заболевших ракомStatus of factors of innate immunity in exposed people who subsequently developed cancerБлиноваЕ. А.BlinovaE. A.

Евгения Андреевна Блинова

ул. Воровского, д. 68, корп. А, г. Челябинск, 454141

Eugenia A. Blinova

Vorovsky, 68-А, Chelyabinsk, 454141

blinova@urcrm.ruКотиковаА. И.KotikovaA. I.

г. Челябинск

Chelyabinsk

АклеевA. А.AkleyevA. A.

г. Челябинск

Chelyabinsk

АклеевА. В.AkleyevA. V.

г. Челябинск

Chelyabinsk

Уральский научно-практический центр радиационной медицины Федерального медико-биологического агентства;; Челябинский государственный университетРоссияUrals Research Center for Radiation Medicine of the Federal Medical Biological Agency; Chelyabinsk State UniversityRussian FederationЮжно-Уральский государственный медицинский университетРоссияSouth Ural State Medical UniversityRussian Federation2022271020242435056Copyright © Блинова Е.А., Котикова А.И., Аклеев A.А., Аклеев А.В., 20242024Блинова Е.А., Котикова А.И., Аклеев A.А., Аклеев А.В.Blinova E.A., Kotikova A.I., Akleyev A.A., Akleyev A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.extrememedicine.ru/jour/article/view/179

/

В настоящее время онкологические заболевания являются одной из ведущих причин смертности и инвалидизации среди зрелого трудоспособного населения в развитых странах. Одной из актуальных задач радиационной медицины является ранняя диагностика опухолевых заболеваний на основе мониторинга состояния здоровья людей, подвергшихся радиационному воздействию. Целью исследования было оценить количественные и функциональные показатели системы нейтрофильных гранулоцитов, моноцитов и натуральных киллеров у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию и впоследствии заболевших опухолевыми заболеваниями. Проведено исследование отдельных факторов врожденного иммунитета у 104 человек, подвергшихся хроническому низкоинтенсивному радиационному воздействию в широком диапазоне доз. Из них у 34 облученных лиц позднее были диагностированы злокачественные новообразования (ЗНО). Проведена оценка количества лейкоцитов, нейтрофильных гранулоцитов, эозинофилов, базофилов, моноцитов и НК-клеток (CD16+/CD56+-лимфоциты) в периферической крови, а также фагоцитарная, лизосомальная активность и интенсивность внутриклеточного кислородозависимого метаболизма нейтрофилов и моноцитов. У лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию за несколько лет до развития ЗНО, наблюдалось значимое повышение интенсивности фагоцитоза моноцитов (медиана — 10,50 усл. eд. против 6 усл. ед.; p = 0,05) и лизосомальной активности нейтрофилов (медиана — 482 усл. eд. против 435,5 усл. ед.; p = 0,03) по сравнению с пациентами без ЗНО. При анализе дозовых зависимостей у облученных лиц, впоследствии заболевших онкологическими заболеваниями, обнаружены увеличение интенсивности фагоцитоза моноцитов в зависимости от дозы облучения тимуса и периферических лимфоидных органов (ρ = 0,45; p = 0,009), а также повышение активности фагоцитоза нейтрофилов с увеличением накопленной дозы облучения красного костного мозга (ρ = 0,44; p = 0,01).

Currently, cancer is the major cause of mortality and disability among the working age population of the developed countries. Early diagnosis of tumors, that involves monitoring the health of people exposed to radiation, is one of the most pressing challenges faced by radiation medicine. The study was aimed to perform quantification and functional assessment of the system of neutrophil granulocytes, monocytes and natural killers (NK cells) in people who were diagnosed with tumors after chronic radiation exposure. Certain factors of innate immunity were assessed in 104 people, chronically exposed to low-dose radiation over a wide dose range. Of them 34 exposed individuals were later diagnosed with malignant tumors (MTs). We assessed the number of white blood cells, neutrophil granulocytes, eosinophils, basophils, monocytes and NK cells (CD16+/CD56+ lymphocytes) in peripheral blood, as well as phagocytic, lysosomal activity and intracellular oxygen- dependent metabolism of neutrophils and monocytes. Individuals, chronically exposed a few years before the development of MTs, showed a significant increase in the phagocytosis rate of monocytes (median 10.50 AU vs. 6 AU; p = 0.05) and lysosomal activity of neutrophils (median 482 AU vs. 435.5 AU; p = 0.03) compared to patients with no MTs. Assessment of the the dose–response relationship in exposed people, who subsequently developed cancer, revealed a significant increase in the phagocytosis rate of monocytes as a function of the accumulated dose to thymus and peripheral lymphoid organs (ρ = 0.45; p = 0.009), and the increase in phagocytic activity of neutrophils with the increase in the accumulated dose to red bone marrow (ρ = 0.44; p = 0.01).

хроническое радиационное воздействиеканцерогенезнейтрофилымоноцитынатуральные киллерыchronic radiation exposurecarcinogenesisneutrophilsmonocytesnatural killersReferencesGajewski TF, Schreiber H, Fu YX. Innate and adaptive immune cells in the tumor microenvironment. Nature Immunology. 2013; 14 (10): 1014–22. DOI: 10.1038/ni.2703.Gajewski TF, Schreiber H, Fu YX. Innate and adaptive immune cells in the tumor microenvironment. Nature Immunology. 2013; 14 (10): 1014–22. DOI: 10.1038/ni.2703.Долгушин И. И., Андреева Ю. С., Савочкина А. Ю. Нейтрофильные ловушки и методы оценки функционального статуса нейтрофилов. М.: Издательство РАМН, 2009; 207 с.Dolgushin II, Andreeva YuS, Savochkina AYu. Neutrophil traps and methods for assessing the functional status of neutrophils. M.: Izdatelstvo RAMN, 2009; 207 p. Russian.Петров Р. В., Хаитов Р. М. Иммуногены и вакцины нового поколения. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011; 608 с.Petrov RV, Khaitov RM. Immunogens and vaccines of a new generation. M.: GEOTAR-Media, 2011; 608 p. Russian.Mantovani A, Sica A. Macrophages, innate immunity and cancer: balance, tolerance, and diversity. Current Opinion in Immunology. 2010; 22 (2): 231–37. DOI: 10.1016/j.coi.2010.01.009.Mantovani A, Sica A. Macrophages, innate immunity and cancer: balance, tolerance, and diversity. Current Opinion in Immunology. 2010; 22 (2): 231–37. DOI: 10.1016/j.coi.2010.01.009.Аклеев А. А. Иммунный статус человека в отдаленном периоде хронического радиационного воздействия. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2020; 65 (4): 29– 35. DOI: 10.12737/1024-6177-2020-65-4-29-35.Akleyev АА. Immune status of a man long after chronic radiation exposure. Medical Radiology and Radiation Safety. 2020; 65 (4): 29–35. DOI: 10.12737/1024-6177-2020-65-4-29-35. Russian.Кодинцева Е. А., Аклеев А. А., Блинова Е. А. Цитокиновый профиль лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию, в отдаленные сроки после облучения. Радиационная биология. Радиоэкология. 2021; 61 (5): 495–503. DOI: 10.31857/S0869803121050076.Kodintseva EA, Akleyev АА, Blinova ЕА. The cytokine profile of chronically irradiated people in long terms after the beginning of irradiation. Radiation biology Radioecology. 2021; 61 (5): 495–503. DOI: 10.31857/S0869803121050076. Russian.Блинова Е. А., Аклеев А. А., Кодинцева Е. А., Аклеев А. В. Исследование функционального состояния системы нейтрофильных гранулоцитов, моноцитов и натуральных киллеров у лиц, с облигатными формами предраковых заболеваний, подвергшихся хроническому радиационному воздействию. Южно-Уральский медицинский журнал. 2021; 2: 5–17.Blinova ЕА, Akleyev АА, Kodintseva EA, Akleyev AV. The study of the functional status of the system of neutrophilic granulocytes, monocytes and natural killers in chronically exposed individuals with obligate forms of pre-malignant conditions. South Ural Medical Journal. 2021; 2: 5–17. Russian.Schonfeld S, Krestinina LY, Epifanova S, et al. Solid cancer mortality in the Techa River Cohort (1950–2007). Radiation Research. 2013; 179: 183–9.Schonfeld S, Krestinina LY, Epifanova S, et al. Solid cancer mortality in the Techa River Cohort (1950–2007). Radiation Research. 2013; 179: 183–9.Крестинина, Л. Ю., Силкин С. С., Дегтева М. О. и др. Риск смерти от болезней системы кровообращения в Уральской когорте аварийно-облученного населения за 1950–2015 годы. Радиационная гигиена. 2019; 12 (1): 52–61. DOI: 10.21514/1998-426X-2019-12-1-52-61.Krestinina LYu, Silkin SS, Degteva MO, Akleyev AV. Risk analysis of the mortality from the diseases of the circulatory system in the Ural cohort of emergency-irradiated population for the years 1950–2015. Radiation Hygiene. 2019; 12 (1): 52–61. DOI: 10.21514/1998-426X-2019-12-1-52-61. Russian.Аклеев А. В., редактор. Последствия радиоактивного загрязнения реки Течи. Челябинск: Книга, 2016; 390 с.Akleyev AV, editor. Consequences of radioactive contamination of the river Techa. Chelyabinsk: Book, 2016; 400 p. Russian.Дегтева М. О., Напье Б. А., Толстых Е. И. и др. Распределение индивидуальных доз в когорте людей, облученных в результате радиоактивного загрязнения реки Течи. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2019; 64 (3): 46– 53. DOI: 10.12737/article_5cf2364cb49523.98590475.Degteva MO, Napier BA, Tolstykh EI. Individual dose distribution in cohort of people exposed as a result of radioactive contamination of the Techa river. Medical radiology and radiation safety. 2019; 64 (3): 46–53. DOI: 10.12737/article_5cf2364cb49523.98590475. Russian.Маянский А. Н., Виксман М. К. Способ оценки функциональной активности нейтрофилов человека по реакции восстановления нитросинего тетразолия: методические рекомендации. Казань, 1979; 11 с.Mayanskii AN, Viksman MK. A method for assessing the functional activity of human neutrophils by the reduction reaction of nitroblue tetrazolium: guidelines. Kazan, 1979; 11 p. Russian.Фрейдлин И. С. Методы изучения фагоцитирующих клеток при оценке иммунного статуса человека: учебное пособие. Ленинград, 1986; 37 с.Freidlin IS. Methods for studying phagocytic cells in assessing the immune status of a person: a textbook. Leningrad, 1986; 37 p. Russian.Koch J, Hau J, Pravsgaard CJ, et al. Immune cells from SR/ CR mice induce the regression of established tumors in BALB/c and C57BL/6 mice. PLoS One. 2013; 8 (5). Available from: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal. pone.0059995.Koch J, Hau J, Pravsgaard CJ, et al. Immune cells from SR/ CR mice induce the regression of established tumors in BALB/c and C57BL/6 mice. PLoS One. 2013; 8 (5). Available from: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0059995.Нестерова И. В., Ковалева С. В., Чудилова Г. А. и др. Двойственная роль нейтрофильных гранулоцитов в реализации противоопухолевой защиты. Иммунология. 2012; 33 (5): 281–7.Nesterova IV, Kovaleva SV, Chudilova GA, et al. The dual role of neutrophils in the antitumor protection. Immunology. 2012; 33 (5): 281–7. Russian.Queen MM, Ryan RE, Holser RG, et al. Breast cancer cells stimulate neutrophils to produce oncostatin M: potential implications for tumor progression. Cancer Research. 2005; 65: 8896–904. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-05-1734.Queen MM, Ryan RE, Holser RG, et al. Breast cancer cells stimulate neutrophils to produce oncostatin M: potential implications for tumor progression. Cancer Research. 2005; 65: 8896–904. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-05-1734.Thomas SN, Zhu F, Schnaar RL, et al. Carcinoembryonic antigen and CD44 variant isoforms cooperate to mediate colon carcinoma cell adhesion to E- and L-selectin in shear flow. Journal of Biological Chemistry. 2008; 283 (23): 15647–55. DOI: 10.1074/jbc.M800543200.Thomas SN, Zhu F, Schnaar RL, et al. Carcinoembryonic antigen and CD44 variant isoforms cooperate to mediate colon carcinoma cell adhesion to E- and L-selectin in shear flow. Journal of Biological Chemistry. 2008; 283 (23): 15647–55. DOI: 10.1074/jbc.M800543200.De Visser KE, Eichten A, Coussens LM. Paradoxical roles of the immune system during cancer development. Nature Reviews Cancer. 2006; 6 (1): 24–37. DOI: 10.1038/nrc1782.De Visser KE, Eichten A, Coussens LM. Paradoxical roles of the immune system during cancer development. Nature Reviews Cancer. 2006; 6 (1): 24–37. DOI: 10.1038/nrc1782.Аклеев А. А., Долгушин И. И., Блинова Е. А. Исследование динамики числа нейтрофилов в крови у облученных лиц до развития острых лейкозов. Российский иммунологический журнал. 2019; 13 (4, 22): 1423–5.Akleyev АА, Dolgushin II, Blinova ЕА. Study of neutrophil count dynamics in exposed persons during the period prior to acute leukemias development. Russian journal of immunology. 2019; 13 (4, 22): 1423–5.

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