Evaluation of cytokines, antibodies to neurotransmitter receptors, and their interrelations in individuals with hand-arm vibration syndrome

Cover Page

Cite item

Abstract

BACKGROUND: One of the primary objectives of the healthcare system in the Russian Federation is to preserve the health of the working population, as economic losses associated with the treatment and social support of individuals with occupational diseases is over 200 billion rubles. Hand-arm vibration syndrome and sensorineural hearing loss continue to prevail among the occupational pathologies. Patients with these conditions have been found to exhibit disturbances in the neuroimmune-endocrine system.

AIM: To compare, identify interrelations, and analyze the levels of cytokines and autoantibodies to neurotransmitter receptors in individuals with hand-arm vibration syndrome, depending on the presence/absence of sensorineural hearing loss and the type of vibration exposure.

MATERIALS AND METHODS: Serum levels of interleukins (IL-1β, IL-4, IL-6, IL-8), tumor necrosis factor (TNF-α), and autoantibodies to acetylcholine, glutamate, GABA, dopamine, and serotonin receptors were studied using enzyme-linked immunosorbent assay in patients with hand-arm vibration syndrome of various etiologies, either caused by localized vibration exposure or by combined localized and whole-body vibration exposure, with or without concurrent sensorineural hearing loss.

RESULTS: When accompanied by sensorineural hearing loss, individuals with vibration disease of any etiology exhibited higher IL-1β and IL-6 levels compared with those with hand-arm vibration syndrome due to localized vibration exposure without sensorineural hearing loss. For each subgroup, except for individuals with hand-arm vibration syndrome caused by combined localized and whole-body vibration exposure without sensorineural hearing loss, regression equations demonstrated the contribution of cytokines to the variation in antibody levels against neurotransmitter receptors.

CONCLUSION: The findings confirm a higher risk of neuroimmune inflammation in patients with hand-arm vibration syndrome caused by combined whole-body and localized vibration exposure compared to those with vibration disease resulting from localized vibration alone. The presence of concurrent sensorineural hearing loss exacerbates pathological processes due to imbalances in cytokine profiles and neurotransmitter metabolism. Distinctive interrelations between autoantibodies to neurotransmitter receptors and cytokines were identified in individuals with vibration disease of various etiologies and concurrent sensorineural hearing loss.

About the authors

Liudmila B. Masnavieva

East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research

Email: Masnavieva_Luda@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1400-6345
SPIN-code: 3794-7520

Dr. Sci. (Biology)

Russian Federation, Angarsk

Galina M. Bodienkova

East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research

Author for correspondence.
Email: immun11@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0428-3063
SPIN-code: 7751-8515

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Angarsk

Elena V. Boklazhenko

East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research

Email: immun11@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2025-8303
SPIN-code: 9326-7806

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Angarsk

References

  1. Khrupachev AG, Khadartsev AA, Sedova OA, et al. Quantitative assessment of the harmful effects of industrial noise and vibration on human health. National Interests: Priorities and Security. 2013;9(28):44–52. (In Russ.) EDN: QIYXLR
  2. Babanov SA, Vorobyova EV. Features of diagnosis and course of vibration disease in the conditions of modern production. Trudnyj Pacient (Difficult Patient). 2010;8(5):28–30. (In Russ.) EDN: OGBNTL
  3. Bodienkova GM, Boklazhenko EV. Immunochemical markers of effect under exposure to risk factors causing vibration disease of different etiogenesis: comparative assessment. Health Risk Analysis. 2023;(2):149–154. doi: 10.21668/health.risk/2023.2.14 EDN: IMBTYX
  4. Lapko IV, Kir'yakov VA, Pavlovskaya NA, Zheglova AV. Changes in hormones of pituitary-thyroid and pituitary-genital systems in workers with vibration disease and neurosensory deafness. Russian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology. 2015;(10):26–30. EDN: UMUIQD
  5. Miteva D, Vasilev GV, Velikova T. Role of specific autoantibodies in neurodegenerative diseases: pathogenic antibodies or promising biomarkers for diagnosis. Antibodies (Basel). 2023;12(4):81. doi: 10.3390/antib12040081
  6. Kirschstein T, Köhling R. Functional changes in neuronal circuits due to antibody-driven autoimmune response. Neurobiol Dis. 2023;184:106221. doi: 10.1016/j.nbd.2023.106221
  7. Bodienkova GM, Boklazhenko EV. Comparative assessment of neurochemical indicators in patients with occupational pathology due to physical and chemical factors. Neirokhimiya. 2021;38(4):385–390. doi: 10.31857/S1027813321040026 EDN: KDXRLT
  8. Poletaev AB Molecular medical examination (new approaches to the early manifestation of pathological changes in the human body: guidelines for doctors. Moscow: Immunculus; 2014. (In Russ.)
  9. Kashtalyan OA, Ushakova LYu. Cytokines as universal regulation system. Meditsinskie Novosti. 2017;(9):3–7. EDN: ZHRKTB
  10. Berezhnaya NM, Sepiashvili RI. Interleukins in the pathogenesis of atopic allergic diseases. Allergology and Immunology. 2014;15(3):169–176. (In Russ.) EDN: UCKODP
  11. Ketlinskiy SA, Simbirtsev AS. Cytokines. St. Petersburg: Foliant; 2008. (In Russ.)
  12. Rukavishnikov VS, Bodienkova GM, Kurchevenko SI, et al. Role of neuroautoimmune integration in pathogenesis of vibration disease. Russian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology. 2017;(1):17–20. EDN: XYEXFZ
  13. Bodienkova GM, Kurchevenko SI. Influence of industrial vibration on the level of antibodies against regulatory proteins of the nervous tissue. Fiziologiya Cheloveka. 2016;42(5):550–553. doi: 10.7868/S0131164616050039 EDN: WLNKEJ
  14. Maragakis NJ, Rothstein JD. Glutamate transporters in neurologic disease. Arch Neurol. 2001;58(3):365–370 doi: 10.1001/archneur.58.3.365
  15. Mironova YuS, Zhukova NG, Zhukova IA, et al. Parkinson's disease and glutamatergic system. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2018;118(5):138–142. doi: 10.17116/jnevro201811851138 EDN: XROHLV
  16. Kuzmina USh, Zainullina LF, Vakhitov VA, et al. The role of glutamate in the pathogenesis of multiple sclerosis. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2019;119(8):160–167. doi: 10.17116/jnevro2019119081160 EDN: LMTRSO
  17. Kolobov VV, Zakharova IA, Fomina VG, et al. Effect of antibodies to glutamate on caspase-3 activity in brain structures of rats with experimental Alzheimer’s disease. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2013;154(4):425–427 doi: 10.1007/s10517-013-1967-x EDN: RFJFTJ

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».