Immunological and genetic profile of the pediatric population in the nitrate geochemical province

封面

如何引用文章

全文:

详细

BACKGROUND: Contamination of groundwater with nitrates may result in substantial adverse effects on the health of various population groups.

AIM: To study the immune status and genetic profile of children residing in the nitrate geochemical province in the Perm Region.

MATERIAL AND METHODS: We conducted a study on a total of 78 preschool children residing in areas with varying levels of nitrate in the underground drinking water sources. The children were divided into two groups for comparison purposes. The first group consisted of 43 children who consumed drinking water that met the acceptable standards for nitrate content. The second group comprised 35 children who consumed drinking water with elevated levels of nitrates. To assess the impact of nitrate content on the children’s health, several measurements were taken. Firstly, the level of nitrates in the household drinking water was analyzed. Additionally, the concentration of N-nitrosamines and nitrate ions in the children’s urine, was determined. To evaluate the immunoregulation parameters, the technology of flow cytometry and enzyme immunoassay were employed, along with PCR to examine genetic polymorphisms.

RESULTS: A statistically significant difference (p <0.001) was observed in the nitrate content of drinking water between the observation area and the comparison area, with the former showing levels 2.8 times higher. Furthermore, children in the observation group exhibited a significant increase (p <0.05) of 2.3 times in N-nitrosodiethylamine content and 1.6 times in nitrate ion concentration in their urine compared to children in the comparison group. In addition, the observation group displayed a significant decrease (p <0.05) in the number of NKT cells and an increase in the levels of CD3+CD25+-, CD3+CD95+-cells, bax, IL-17, Annexin V-FITC+PI–-, and Annexin V-FITC+PI+-lymphocytes, when compared to the results obtained from the comparison group. Moreover, the presence of polymorphisms in candidate genes associated with tumor formation (CYP1A1 (rs1048943), MMP9 (rs17576), PPARD (rs2016520), BRCA1 G/A (rs3950989)) was also identified.

CONCLUSION: Our results suggest that children who are exposed to chronic low-levels of nitrates (at a concentration of 1.2 MPC) through drinking water from underground sources exhibit an excessive presence of N-nitrosodiethylamine and nitrate ions in their urine. These findings, in conjunction with the genetic profile of genes responsible for tumor formation, influences the characteristics of the immune response.

作者简介

Oleg Dolgikh

Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies

编辑信件的主要联系方式.
Email: oleg@fcrisk.ru
ORCID iD: 0000-0003-4860-3145
SPIN 代码: 8288-7995

MD, Dr. Sci (Med.)

俄罗斯联邦, Perm

Dina Dianova

Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies

Email: dianovadina@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-0170-1824
SPIN 代码: 6494-1717

MD, Dr. Sci (Med.)
俄罗斯联邦, Perm

Olga Kazakova

Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies

Email: chakina2011@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0114-3930
SPIN 代码: 5949-9235
俄罗斯联邦, Perm

参考

  1. Ward MH, Jones RR, Brender JD, et al Drinking water nitrate and human health: an updated review. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2018;15(7):1557. doi: 10.3390/ijerph15071557
  2. Buller ID, Patel DM, Weyer PJ, et al. Ingestion of nitrate and nitrite and risk of stomach and other digestive system cancers in the Iowa women’s health study. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2021;18(13):6822. doi: 10.3390/ijerph18136822.
  3. Byvalets OA, Zuboreva EYu. Metabolism of nitrates in the human body. Izvestija Jugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. Serija: fizika i himija. 2013;(2):82–87. (In Russ).
  4. Garcia-Torres Е, Perez-Morales R, Gonzalez-Zamora А, Calleros-Rincón EY. Subclinical hypothyroidism in families due to chronic consumption of nitrate-contaminated water in rural areas with intensive livestock and agricultural practices in Durango, Mexico. Water. 2022;14(3):282. doi: 10.3390/w14030282
  5. van Breda SG, Mathijs K, Sagi-Kiss V, et al. Impact of high drinking water nitrate levels on the endogenous formation of apparent N-nitroso compounds in combination with meat intake in healthy volunteers. Environmental Health. 2019;18:87. doi: 10.1186/s12940-019-0525-z
  6. Essien ЕЕ, Abasse КS, Cote А, et al. Drinking-water nitrate and cancer risk: A systematic review and meta-analysis. Archives of Environmental & Occupational Health. 2022; 77(1):51–67. doi: 10.1080/19338244.2020.1842313
  7. Stayner LT, Schullehner J, Semark BD, et al. Exposure to nitrate from drinking water and the risk of childhood cancer in Denmark. Environment International. 2021;155:106613. doi: 10.1016/j.envint.2021.106613
  8. Sharma V, Singh R. A review on mechanism of nitrosamine formation, metabolism and toxity in In Vivo. International Journal of Toxicological and Pharmacological Research.2014;6(4):86–96.
  9. St-Pierre Y, van Themsche C, Esteve PO. Emerging Features in the Regulation of MMP-9 Gene Expression for the Development of Novel Molecular Targets and Therapeutic Strategies. Current Drug Targets — Inflammation & Allergy. 2003;2(3): 206–215. doi: 10.2174/1568010033484133
  10. Rybakowski JK. Matrix Metalloproteinase-9 (MMP9) – A Mediating Enzyme in Cardiovascular Disease, Cancer, and Neuropsychiatric Disorders. Cardiovascular Psychiatry and Neurology. 2009;2009:904836. doi: 10.1155/2009/904836
  11. Martin-Martin N, Zabala-Letona A, Fernandez-Ruiz S, et.al. PPARδ Elicits Ligand-Independent Repression of Trefoil Factor Family to Limit Prostate Cancer Growth. Cancer Research. 2018;78(2):399–409. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-17-0908
  12. Picetti R, Deeney M, Pastorino S, et al. Nitrate and nitrite contamination in drinking water and cancer risk: A systematic review with meta-analysis. Environmental Research. 2022;210:112988. doi: 10.1016/j.envres.2022.112988
  13. Chambers T, Douwes J, Mannetje A, et al. Nitrate in drinking water and cancer risk: the biological mechanism, epidemiological evidence and future research. Australian and New Zealand Journal of Public Health. 2022;46(2):105–108. doi: 10.1111/1753-6405.13222
  14. Krijgsman D, Hokland M, Kuppen PJK. The role of natural killer Т cells in cancer — a phenotypical and functional approach. Frontiers in Immunology. 2018;9:367. doi: 10.3389/FIMMU.2018.00367
  15. Onishchenko NA, Gonikova ZZ, Nikolskaya AO, et al. Programmed cell death and liver diseases. Vestnik transplantologii i iskusstvennyh organov. 2022;24(1):72–88. (In Russ). doi: 10.15825/1995-1191-2022-1-72-88
  16. Cannon AS, Nagarkatti PS, Nagarkatti M. Targeting AhR as a novel therapeutic modality against inflammatory diseases. International Journal of Molecular Sciences. 2022;23(1):288. doi: 10.3390/ijms23010288
  17. Brembilla NC, Boehncke WH. Revisiting the interleukin 17 family of cytokines in psoriasis: pathogenesis and potential targets for innovative therapies. Frontiers in Immunology. 2023;14: 1186455. doi: 10.3389/fimmu.2023.1186455
  18. Olveira A, Augustin S, Benlloch S, et al. The Essential Role of IL-17 as the Pathogenetic Link between Psoriasis and Metabolic-Associated Fatty Liver Disease. Life. 2023;13(2):419. doi: 10.3390/life13020419
  19. Ge Y, Huang M, Yao YM. Biology of Interleukin-17 and Its Pathophysiological Significance in Sepsis. Frontiers in Immunology. 2020;11:1558. doi: 10.3389/fimmu.2020.01558
  20. Fishbein A, Hammock BD, Serhan CN, Panigrahy D. Carcinogenesis: Failure of resolution of inflammation? Pharmacology & Therapeutics. 2021;218:107670. doi: 10.1016/j.pharmthera.2020.107670
  21. Zhang L, Gao W, Keohavong P. Analysis of mutations in K-ras and p53 genes in sputum and plasma samples. Methods in Molecular Biology. 2020;2102:373–394. doi: 10.1007/978-1-0716-0223-2_22
  22. Qian S, Wei Z, Yang W, et al. The role of BCL-2 family proteins in regulating apoptosis and cancer therapy. Frontiers in Oncology. 2022;12:985363. doi: 10.3389/fonc.2022.985363
  23. Yakubu OF, Metibemu DS, Adelani IB, et al. Annona senegalensis extract demonstrates anticancer properties in N-diethylnitrosamine-induced hepatocellular carcinoma in male Wistar rats. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2020;131:110786. doi: 10.1016/j.biopha.2020.110786

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Eco-Vector, 2023

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».