Experience of applying flow cytometry to assess immunologic reactivity in subjects with increased blood vanadium concentration

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Environmental pollution with external vanadium results in its accumulation in human biological media and alters ability of human body to properly react to negative impact after exposure to haptens. Aim of the work was to assess immunologic reactivity in subjects bearing increased blood vanadium (hapten) level by using flow cytometry. There were examined adults bearing various blood vanadium concedntration. The test group was comprised by adult subjects (n = 50) having blood vanadium concentration exceeding that one for the upper limit of the reference level and mean reference group (n = 42) corresponding to reference range by 3.7- (р < 0.001) and 4.3-fold, respectrively, It was found that subjects with excessively vanadium-contaminated serum were featured with stronger lymphocytes activation, increased count of effector helper T cells, lowered count of regulatory lymphocytes and decreased humoral immune arm, and suppressed p53-dependent control of cellular cycle. Thus, flow cytometry allows to assessing immunologic reactivity in subjects with varying level of blood exogenous chemicals as well as determining body adaptation potential to ewffects exerted by environmental chemical cues.

About the authors

D. G. Dianova

Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies; Perm State Pharmaceutical Academy

Email: fake@neicon.ru

PhD, MD (Medicine), Associate Professor, Senior Research Associate, Department of Immunobiological Methods of Diagnostics; Associate Professor, Department of Pharmacology

Perm

Russian Federation

O. V. Dolgikh

Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies; Perm National Research Polytechnic University

Author for correspondence.
Email: oleg@fcrisk.ru

Dolgikh Oleg V. - PhD, MD (Medicine), Head, Department of Immunobiological Methods of Diagnostics; Professor, Department of Human Ecology and Life Safety

614045, Perm, Monastyrskaya str., 82

Phone: 7 (342) 236-39-30

Russian Federation

V. B. Alekseev

Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies

Email: fake@neicon.ru

PhD, MD (Medicine), Director

Perm

Russian Federation

References

  1. Гринь С.А., Кузнецов П.В., Питак И.В. Влияние соединений ванадия на окружающую среду // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2012. № 6 (10). С. 9-12. [Grin S.A., Kuznetsov P.V., Pitak I.V. The effect of vanadium compounds on the environment. Vostochno-Evropeyskiy zhurnal peredovykh tekhnologiy = East European Journal of Advanced Technology, 2012, no. 6 (10), pp. 9-12. (In Russ.)]
  2. Дианова Д.Г., Предеина Р.А., Пирогова Е.А. Оценка цитокинового статуса детей, проживающих в условиях хронического аэрогенного воздействия ванадия // Российский иммунологический журнал, 2014. Т. 8, № 17. С. 294-296. [Dianova D.G., Predeina R.A., Pirogova E.A. Assessment of the cytokine status of children living under conditions of chronic aerogenic exposure to vanadium. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2014, Vol. 8, no. 17, pp. 294-296. (In Russ.)]
  3. Зайцева Н.В., Долгих О.В., Дианова Д.Г. Особенности иммунологических и генетических нарушений человека в условиях дестабилизации среды обитания. Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2016. 300 с. [Zaitseva N.V., Dolgikh O.V., Dianova D.G. Features of immunological and genetic disorders in humans under conditions of destabilization of the environment]. Perm: Perm National Research Polytechnic University, 2016. 300 p.
  4. Зайцева Н. В., Дианова Д.Г. Метод проточной цитометрии в диагностике нарушений показателей иммунной системы у детей, проживающих в условиях техногенной нагрузки // Российский иммунологический журнал, 2014. Т. 8 (17), № 2 (1). С. 60-61. [Zaitseva N.V., Dianova D.G. Flow cytometry method in the diagnosis of disorders of the immune system in children living under anthropogenic load. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2014, Vol. 8 (17), no. 2 (1), pp. 60-61. (In Russ.)]
  5. Зайцева Н.В., Ланин Д.В., Черешнев В.А. Иммунная и нейроэндокринная регуляция в условиях воздействия химических факторов различного генеза. Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2016. 236 с. [Zaitseva N.V., Lanin D.V., Chereshnev V.A. Immune and neuroendocrine regulation under the influence of chemical factors of various origins]. Perm: Perm National Research Polytechnic University, 2016. 236 p.
  6. Черешнев В.А., Гамбурцев А.Г. Экология, мониторинг и здоровье людей // Вестник РАН, 2017. Т. 87, № 2. С. 121-129. [Chereshnev V.A., Gamburtsev A.G. Ecology, monitoring and human health. Vestnik RAN = Bulletin of the Russian Academy of Sciences, 2017, Vol. 87, no. 2, pp. 121-129. (In Russ.)]
  7. Chasteen N.D., Lord E.M., Thompson H.J., Grady J.K. Vanadium complexes of transferrin and ferritin in the rat. Biochim. Biophys. Acta, 1986, Vol. 884, no. 1, pp. 84-92.
  8. Engelhart S., Segal R.J. Allergic reaction to vanadium causes a diffuse eczematous eruption and titanium alloy orthopedic implant failure. Cutis, 2017, Vol. 99, no. 4, pp. 245-249.
  9. Fallahi P., Foddis R., Elia G., Ragusa F., Patrizio A., Benvenga S., Cristaudo A., Antonelli A., Ferrari S.M. Vanadium pentoxide induces the secretion of CXCL9 and CXCL10 chemokines in thyroid cells. Oncol. Rep., 2018, Vol. 39, no. 5, pp. 2422-2426.
  10. Fraile B., Martınez-Onsurbe P., Olmedilla G., Paniagua R., Royuela M., Rodrıguez-Berriguete G. MAP kinases and prostate cancer. J. Signal Transduction, 2012, Vol. 2012, 169170. doi: 10.1155/2012/169170.
  11. Gioacchino M., Sabbioni E., Giampaolo L., Schiavone C., Sciascio M.B., Reale M., Verna N., Qiao N., Paganelli R., Conti P., Boscolo P. In vitro effects of vanadate on human immune functions. Ann. Clin. Lab. Sci., 2002, Vol. 32, no. 2, pp. 147-154.
  12. Kioseoglou E., Petanidis S., Gabriel G., Salifoglou A. The chemistry and biology of vanadium compounds in cancer therapeutics. Сoord. Chem. Rev., 2015, Vol. 301-302, pp. 87-105.
  13. Kosta L., Byrne A.R., Dermelj M. Trace elements in some human milk samples by radiochemical neutron activation analysis. Sci. Total Environ., 1983, Vol. 29, pp. 261-268.
  14. Suma P.R.P., Padmanabhan R.A., Telukutla S.R., Ravindran R., Velikkakath A.K.G., Dekiwadia C.D., Paul W., Shenoy S.J., Laloraya M., Srinivasula S.M., Bhosale S.V., Jayasree R.S. Paradigm of vanadium pentoxide nanoparticleinduced autophagy and apoptosis in triple-negative breast cancer cells. bioRxiv preprint, 2019. Available at: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/810200v1.full.
  15. Tsave O., Petanidis S., Kioseoglou E., Yavropoulou M.P., Yovos J.G., Anestakis D., Tsepa A., Salifoglou A. Role of vanadium in cellular and molecular immunology: association with immune-related inflammation and pharmacotoxicology mechanisms. Oxid. Med. Cell. Longev., 2016, Vol. 2016, 4013639. doi: 10.1155/2016/4013639.
  16. Yang S., Xie C., Chen Y., Wang J., Chen X., Lu Z., June R., Zheng S. Differential roles of TNFα-TNFR1 and TNFαTNFR2 in the differentiation and function of CD4+Foxp3+ induced Treg cells in vitro and in vivo periphery in autoimmune diseases. Cell Death Dis., 2019, Vol. 10, 27. doi: 10.1038/s41419-018-1266-6.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2020 Dianova D.G., Dolgikh O.V., Alekseev V.B.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».