pulmoПульмонологияPULMONOLOGIYA0869-01892541-9617Scientific and Practical Journal “PULMONOLOGIYA” LLC10.18093/0869-0189-2021-31-4-463-468pulmo-2407Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL STUDIESПрофессиональные факторы и роль индивидуальной восприимчивости к развитию и течению бронхолегочных заболеванийThe role of occupational factors and individual susceptibility in the development and course of bronchopulmonary diseaseshttps://orcid.org/0000-0002-7489-3089ВасильеваО. С.VasilievaOlga S.

Васильева Ольга Сергеевна – доктор медицинских наук, профессор кафедры пульмонологии факультета дополнительного последипломного образования Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И.Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, главный научный сотрудник Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф.Измерова»

117997, Москва, ул. Островитянова, 1,

105275, Москва, проспект Буденного, 31

Olga S. Vasilieva, Doctor of Medicine, Professor, Department of Рulmonology of the Faculty оf Additional Postgraduate Education, N.I.Pirogov Federal Russian National Research Medical University, Healthcare Ministry of Russia; Chief Researcher, The Federal State Budgetary Scientific Institution “Izmerov Research Institute of Occupational Health”

ul. Ostrovityanova 1, Moscow, 117997,

рrosp. Budennogo 31, Moscow, 105275

ovasil@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3186-8024КузьминаЛ. П.KuzminaLyudmila P.

Кузьмина Людмила Павловна – доктор биологических наук, профессор, заместитель директора по научной работе Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф.Измерова», профессор кафедры медицины труда, авиационной, космической и водолазной медицины Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М.Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет)

105275, Москва, проспект Буденного, 31,

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2

Lyudmila P. Kuzmina, Doctor of Biology, Professor, Deputy Director for Research, The Federal State Budgetary Scientific Institution “Izmerov Research Institute of Occupational Health”, Professor, Department of Occupational Medicine, Aviation, Space and Diving Medicine, I.M.Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), Healthcare Ministry of Russia

рrosp. Budennogo 31, Moscow, 105275,

ul. Trubetskaya 8, build. 2, Moscow, 119991

lpkuzmina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2001-5504ЧернякА. В.ChernyakAlexandr V.

Черняк Александр Владимирович – кандидат медицинских наук заведующий лабораторией функциональных и ультразвуковых методов исследования

115682, Москва, Ореховый бульвар, 28

SPIN: 9328-6440;

Author ID: 687383

Alexandr V. Chernyak, Candidate of Medicine, Head of Laboratory of Functional and Ultra-sound Investigations

Orekhovyy bul’var 28, Moscow, 115682

SPIN: 9328-6440;

Author ID: 687383

achi2000@mail.ruКравченкоН. Ю.KravchenkoNatalia Yu.

Кравченко Наталья Юрьевна – старший научный сотрудник

115682, Москва, Ореховый бульвар, 28

Natalia Yu. Kravchenko, Senior Researcher, Federal Pulmonology ResearchInstitute

Orekhovyy bul’var 28, Moscow, 115682

 

pulmokongress@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5356-1598КоляскинаМ. М.KoljaskinaMarina M.

Коляскина Мария Михайловна – кандидат медицинских наук, преподаватель кафедры медицины труда, авиационной, космической и водолазной медицины Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М.Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), старший научный сотрудник Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф.Измерова»

105275, Москва, проспект Буденного, 31,

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2

Marija M. Koljaskina, Candidate of Medicine, Lecturer of the Occupational Medicine, Aviation, Space аnd Diving Medicine Department, The Federal State Budgetary Scientific Institution “Izmerov Research Institute of Occupational Health”, Department, Senior Researcher, I.M.Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), Healthcare Ministry of Russia

рrosp. Budennogo 31, Moscow, 105275,

ul. Trubetskaya 8, build. 2, Moscow, 119991

kolaskina_m@mail.ruФедеральное государственное автономное учреждение высшего образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И.Пирогова Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф.Измерова»РоссияN.I.Pirogov Federal Russian National Research Medical University, Healthcare Ministry of Russia; The Federal State Budgetary Scientific Institution “Izmerov Research Institute of Occupational Health”Russian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф.Измерова»; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М.Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет)РоссияThe Federal State Budgetary Scientific Institution “Izmerov Research Institute of Occupational Health”; I.M.Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), Healthcare Ministry of RussiaRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт пульмонологии» Федерального медико-биологического агентстваРоссияFederal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of RussiaRussian Federation202131072021314463468Copyright © Васильева О.С., Кузьмина Л.П., Черняк А.В., Кравченко Н.Ю., Коляскина М.М., 20212021Васильева О.С., Кузьмина Л.П., Черняк А.В., Кравченко Н.Ю., Коляскина М.М.Vasilieva O.S., Kuzmina L.P., Chernyak A.V., Kravchenko N.Y., Koljaskina M.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.pulmonology.ru/pulm/article/view/2407

За последние десятилетия в мире отмечен рост профессиональных легочных заболеваний, среди которых ведущее место занимают бронхиальная астма (БА) и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ). В статье представлены результаты 5-летнего наблюдения работников пищевой промышленности. Проведены клинико-функциональные и молекулярно-генетические исследования, при помощи которых выявлены частота и степень выраженности БА и ХОБЛ с определением индивидуальной предрасположенности к развитию легочной патологии.

Материалы и методы

Материалы и методы. В амбулаторных условиях обследованы мужчины и женщины (n = 76; средний возраст – 43,5 ± 3,6 года), осуществлявшие повседневный контакт с токсикоаллергенными аэрозолями и пылью органоминерального состава. Проводилась оценка состояния функции внешнего дыхания (ФВД) и наличия гиперреактивности бронхов к профессиональным факторам методом спирографии и пикфлоуметрии в динамике экспозиции и элиминации производственных аэрозолей. Проведены иммунологические и молекулярно-генетические исследования – выявление гипосекреторных аллелей гена α1 -АТ, определение полиморфизмов генов GSTМ1 и GSTТ1, определение иммуноглобулинов (Ig)-E, -M, -G и цитокинового статуса (уровень интерлейкинов (IL)-4, -6, -8; фактора некроза опухоли-α).

Результаты

Результаты. За период 5-летнего наблюдения отмечен значимый рост (36,8 %) числа лиц с выраженными респираторными симптомами (95%-ный доверительный интервал – 21,2–36,8) и статистически достоверным снижением показателей вентиляционной функции легких (p < 0,05; р < 0,001). Прогрессирующее снижение показателей ФВД у практически здоровых лиц и появление новых случаев БА и ХОБЛ с ухудшением течения регистрировались в первую очередь среди лиц с гипосекреторными аллелями гена α1 -АТ и / или нулевыми аллелями генов глутатион-S-трансферазы (GSTM1 и GSTT1) в сочетании с нарушениями цитокинового статуса.

Заключение

Заключение. Индивидуальными факторами риска развития БА и ХОБЛ у лиц, работающих в контакте с токсикоаллергенными аэрозолями и органоминеральной пылью, являются наличие гипосекреторного PiMZ варианта гена α1 -АТ и делеция генов глутатион-S-трансферазы (GSTМ1 0/0 и GSTТ1 0/0) с нарушениями цитокинового статуса. По данным отдаленных результатов исследований указывается на прогностическое значение оценки индивидуальной чувствительности к производственным аэрозолям и развитию бронхолегочной патологии.

Over the past decades, the world has seen an increase in occupational lung diseases, the leaders being asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The article presents the results of 5-year observation of food industry workers. Clinical functional and molecular genetic studies have been carried out to identify the frequency and severity of asthma and COPD along with the individual predisposition to pulmonary conditions.

Methods

Methods. 76 people of both sexes with the average age of 43.5 ± 3.6 years were examined on an outpatient basis. All subjects had daily contact with toxic and allergenic aerosols and organo-mineral dust. The respiratory function and the presence of bronchial hyperresponsiveness to occupational factors was assessed by spirography and peak flowmetry in response to exposure and elimination of industrial aerosols. Immunological and molecular genetic tests were performed: identification of hyposecretory alleles of the α1 -АТ gene, determination of polymorphisms of the GSTM1 and GSTT1 genes, immunoglobulin levels (IgE, IgM, IgG) and cytokine status (IL-4, -6, -8; TNF-α).

Results

Results. During the 5-year follow-up period, there was a significant increase in the number of employees with severe respiratory symptoms – 36.8% (95% CI – 21.2–36.8; p < 0.05) and a statistically significant decrease in the respiratory function (p < 0.001). Progressive decrease in the respiratory function in healthy individuals and the appearance of new and more severe cases of asthma and COPD were registered primarily among workers with hyposecretory alleles of the α1 -АТ gene and/or zero alleles of the glutathioneS-transferase genes (GSTM1 and GSTT1) in combination with abnormal cytokine status.

Conclusion

Conclusion. Individual risk factors for the development of asthma and COPD in individuals working in contact with toxic and allergenic aerosols and organo-mineral dust are hyposecretory PiMZ variant of the α1 -АТ gene and deletions in the glutathione-S-transferase genes (GSTM1 0/0 and GSTT1 0/0) in combination with abnormal cytokine status. Long-term research results suggest the prognostic value of assessing individual sensitivity to industrial aerosols and the development of bronchopulmonary pathology.

производственные аэрозолипрофессиональная бронхиальная астмахроническая обструктивная болезнь легкихгенетические факторы рискаиндивидуальная чувствительностьдинамические наблюденияindustrial aerosolsoccupational asthmachronic obstructive pulmonary diseasegenetic risk factorsindividual sensitivitylong-term observationsReferencesDe Matteis S., Heederik D., Burdorf A. et al. Current and new challenges in occupational lung diseases. Eur. Respir. Rev. 2017; 26 (146): 170080. DOI: 10.1183/16000617.0080-2017.De Matteis S., Heederik D., Burdorf A. et al. Current and new challenges in occupational lung diseases. Eur. Respir. Rev. 2017; 26 (146): 170080. DOI: 10.1183/16000617.0080-2017.Baur X., Sigsgaard T., Aasen T.B. et al. Guidelines for the management of work-related asthma. Eur. Respir. J. 2012; 39 (3): 529–545. DOI: 10.1183/09031936.00096111.Baur X., Sigsgaard T., Aasen T.B. et al. Guidelines for the management of work-related asthma. Eur. Respir. J. 2012; 39 (3): 529–545. DOI: 10.1183/09031936.00096111.Suganuma N., Natori Y., Kurosawa H. et al. Update of occupational lung disease. J. Occup. Health. 2019; 61 (1): 10–18. DOI: 10.1002/1348-9585.12031.Suganuma N., Natori Y., Kurosawa H. et al. Update of occupational lung disease. J. Occup. Health. 2019; 61 (1): 10–18. DOI: 10.1002/1348-9585.12031.Thirteenth Session of the Joint ILO/WHO Committee on Occupational Health. Report of the Committee, JCOH/XIII/D.4. Geneva, 9–12 December, 2003. Available at: http://www.icohweb.org/site/multimedia/asbestos/Enclosure_5.pdf [Accessed: July 1, 2021].Thirteenth Session of the Joint ILO/WHO Committee on Occupational Health. Report of the Committee, JCOH/XIII/D.4. Geneva, 9–12 December, 2003. Available at: http://www.icohweb.org/site/multimedia/asbestos/Enclosure_5.pdf [Accessed: July 6, 2018].Kobayashi S., Hanagama M., Yamanda S. et al.Impact of a large-scale natural disaster on patients with chronic obstructive pulmonary disease: the aftermath of the 2011 Great East Japan Earthquake. Respir. Investig. 2013; 51 (1): 17–23. DOI: 10.1016/j.resinv.2012.10.004.Kobayashi S., Hanagama M., Yamanda S. et al.Impact of a large-scale natural disaster on patients with chronic obstructive pulmonary disease: the aftermath of the 2011 Great East Japan Earthquake. Respir. Investig. 2013; 51 (1): 17–23. DOI: 10.1016/j.resinv.2012.10.004.Tarlo S.M. Occupational lung diseases. Can. J. Respir. Crit. Care Sleep Med. 2020; 4 (Suppl. 1): S6–8. DOI: 10.1080/24745332.2020.1726231.Tarlo S.M. Occupational lung diseases. Can. J. Respir. Crit. Care Sleep Med. 2020; 4 (Suppl. 1): S6–8. DOI: 10.1080/24745332.2020.1726231.Cullinan P., Muñoz X., Suojalehto H. et al. Occupational lung diseases: from old and novel exposures to effective preventive strategies. Lancet Respir. Med. 2017; 5 (5): 445–455. DOI: 10.1016/S2213-2600(16)30424-6.Cullinan P., Muñoz X., Suojalehto H. et al. Occupational lung diseases: from old and novel exposures to effective preventive strategies. Lancet Respir. Med. 2017; 5 (5): 445–455. DOI: 10.1016/S2213-2600(16)30424-6.European Lung White Book. Occupational risk factors. Available at: https://www.erswhitebook.org/chapters/occupational-risk-factors/ [Accessed: July 1, 2021].European Lung White Book. Occupational risk factors. Available at: https://www.erswhitebook.org/chapters/occupational-risk-factors/ [Accessed: July 6, 2018].Burge P.S. Recent developments in occupational asthma. Swiss. Med. Wkly. 2010; 140 (9–10): 128–132.Burge P.S. Recent developments in occupational asthma. Swiss. Med. Wkly. 2010; 140 (9–10): 128–132.Schulte P., Howard J. Genetic susceptibility and the setting of occupational health standards. Annu. Rev. Public. Health. 2011; 32: 149–159. DOI: 10.1146/annurev-publhealth-031210-101144.Schulte P., Howard J. Genetic susceptibility and the setting of occupational health standards. Annu. Rev. Public. Health. 2011; 32: 149–159. DOI: 10.1146/annurev-publhealth-031210-101144.Васильева О.С., Кузьмина Л.П., Кулемина Е.А., Коляскина М.М. Клинические и молекулярно-генетические аспекты формирования бронхиальной астмы мясоупаковщиков. Пульмонология. 2012; (3): 39–44. DOI: 10.18093/0869-0189-2012-0-3-39-44.Vasil'eva O.S., Kuz'mina L.P., Kulemina E.A., Kolyaskina M.M. [Clinical and molecular aspects of occupational asthma development in meat packers]. Pul'monologiya. 2012; (3): 39–44. DOI: 10.18093/0869-0189-2012-0-3-39-44 (in Russian).Кузьмина Л.П., Хотулева А.Г. Молекулярные механизмы нозологической синтропии профессиональной бронхиальной астмы. В кн.: Измеров Н.Ф., ред. Профессиональные заболевания органов дыхания: национальное руководство. М.: ГЭОТАРМедиа; 2015: 180–187.Kuz'mina L.P., Khotuleva A.G. [Molecular mechanisms of nosological syntropy of occupational bronchial asthma]. In: Izmerov N.F., ed. [Occupational Respiratory Diseases: National Guidelines]. Moscow: GEOTAR-Media; 2015: 180–187 (in Russian).Park D., Moore V.C., Burge C.B.S. et al. Serial PEF measurement is superior to cross-shift change in diagnosing occupational asthma. Eur. Respir. J. 2009; 34 (3): 574–578. DOI: 10.1183/09031936.00150108.Park D., Moore V.C., Burge C.B.S. et al. Serial PEF measurement is superior to cross-shift change in diagnosing occupational asthma. Eur. Respir. J. 2009; 34 (3): 574–578. DOI: 10.1183/09031936.00150108.Васильева О.С., Соркина Н.С. Профессиональная бронхиальная астма. В кн.: Измеров Н.Ф., Чучалин А.Г., ред. Профессиональные заболевания органов дыхания. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2015: 338–363.Vasil'eva O.S., Sorokina N.S. [Occupational bronchial asthma]. In: Izmerov N.F., ed. [Occupational Respiratory Diseases: National Guidelines]. Moscow: GEOTAR-Media; 2015: 338–363 (in Russian).Васильева О.С., Черняк А.В., Неклюдова Г.В. и др. Клиникофункциональные методы обследования в диагностике профессиональных бронхолегочных заболеваний. В кн.: Измеров Н.Ф., ред. Профессиональные заболевания органов дыхания: национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2015: 607–634.Vasil'eva O.S., Chernyak A.V., Neklyudova G.V. at al. [Clinical and functional examination methods in the diagnosis of occupational bronchopulmonary diseases]. In: Izmerov N.F., ed. [Occupational Respiratory Diseases: National Guidelines]. Moscow: GEOTAR-Media; 2015: 607–634 (in Russian).Burge S. Management of an individual worker with occupational asthma. In: Sigsgaard T., Heederik D., eds. Occupational Asthma. Progress in Inflammation Research. Birkhäuser Basel. 2010: 249–270. DOI: 10.1007/978-3-7643-8556-9_14.Burge S. Management of an individual worker with occupational asthma. In: Sigsgaard T., Heederik D., eds. Occupational Asthma. Progress in Inflammation Research. Birkhäuser Basel. 2010: 249–270. DOI: 10.1007/978-3-7643-8556-9_14.Trivedi V., Apala D.R., Iyer V.N. Occupational asthma: diagnostic challenges and management dilemmas. Curr. Opin. Pulm. Med. 2017; 23 (2): 177–183. DOI: 10.1097/MCP.0000000000000352.Trivedi V., Apala D.R., Iyer V.N. Occupational asthma: diagnostic challenges and management dilemmas. Curr. Opin. Pulm. Med. 2017; 23 (2): 177–183. DOI: 10.1097/MCP.0000000000000352.Lemiere C., Bernstein D. Occupational asthma: Management, prognosis and prevention. UpToDate. November 07, 2019. Available at: https://www.uptodate.com/contents/occupational-asthma-management-prognosis-and-prevention [Accessed: July 1, 2021].Lemiere C., Bernstein D. Occupational asthma: Management, prognosis and prevention. UpToDate. November 07, 2019. Available at: https://www.uptodate.com/contents/occupational-asthma-management-prognosis-and-prevention [Accessed: July 1, 2021].British Thoracic Society. British Guidelines on the Management of Asthma. Revised 2017. Available at: https://www.brit-thoracic.org.uk [Accessed: July 6, 2018].British Thoracic Society. British Guidelines on the Management of Asthma. Revised 2017. Available at: https://www.brit-thoracic.org.uk [Accessed: July 6, 2018].Mehta A.J., Miedinger D., Keidel D. et al. Occupational exposure to dusts, gases and fumes and incidence of chronic obstructive pulmonary disease in the swiss cohort study on air pollution and lung and heart diseases in adults. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2012; 185 (12): 1292–1300. DOI: 10.1164/rccm.201110-1917OC.Mehta A.J., Miedinger D., Keidel D. et al. Occupational exposure to dusts, gases and fumes and incidence of chronic obstructive pulmonary disease in the swiss cohort study on air pollution and lung and heart diseases in adults. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2012; 185 (12): 1292–1300. DOI: 10.1164/rccm.201110-1917OC.Kurth L., Doney B., Weinmann S. Occupational exposures and chronic obstructive pulmonary disease (COPD): comparison of a COPD-specific job exposure matrix and expert-evaluated occupational exposures. Occup. Environ. Med. 2017; 74 (4): 290–293. DOI: 10.1136/oemed-2016-103753.Kurth L., Doney B., Weinmann S. Occupational exposures and chronic obstructive pulmonary disease (COPD): comparison of a COPD-specific job exposure matrix and expert-evaluated occupational exposures. Occup. Environ. Med. 2017; 74 (4): 290–293. DOI: 10.1136/oemed-2016-103753.

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