Hygiene and SanitationHygiene and SanitationГигиена и санитария0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman64025710.47470/0016-9900-2020-99-9-925-929ENVIRONMENTAL HYGIENEГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫImpact of a cellphone electromagnetic radiation on phagocytic activity of neutrophils in vitroВлияние электромагнитного излучения мобильного телефона на фагоцитарную активность нейтрофилов in vitrohttps://orcid.org/0000-0003-3480-6873BlyakherMaria S.БляхерМария Сергеевна
Russian Federation

MD, Ph.D., DSci., G.N. Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Moscow, 125212, Russian Federation.

e-mail: msb2222@list.ru

Доктор мед. наук, проф. ФБУН «МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора, 125212, Москва.

e-mail: msb2222@list.ru

msb2222@list.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1969-4009TulskayaElena A.ТульскаяЕ. А.
Russian Federation
https://orcid.org/0000-0001-6191-260XKapustinIvan V.КапустинИ. В.
Russian Federation
https://orcid.org/0000-0002-0335-2752FedorovaIrina M.ФёдороваИ. М.
Russian Federation
https://orcid.org/0000-0002-9574-6512NesterenkoVladimir G.НестеренкоВ. Г.
Russian Federation
https://orcid.org/0000-0001-5731-3284SuslovAnatoly P.СусловА. П.
Russian Federation
https://orcid.org/0000-0002-9724-695XKonoplevaMariya V.КоноплёваМ. В.
Russian Federation
G.N. Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and MicrobiologyФБУН «Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского» РоспотребнадзораN.F. Gamaleya Research Center of Epidemiology and MicrobiologyФГБУ «Научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почётного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России2009202099992592929102024Copyright ©; 2024, Blyakher M.S., Tulskaya E.A., Kapustin I.V., Fedorova I.M., Nesterenko V.G., Suslov A.P., Konopleva M.V.Copyright ©; 2024, Бляхер М.С., Тульская Е.А., Капустин И.В., Фёдорова И.М., Нестеренко В.Г., Суслов А.П., Коноплёва М.В.2024Blyakher M.S., Tulskaya E.A., Kapustin I.V., Fedorova I.M., Nesterenko V.G., Suslov A.P., Konopleva M.V.Бляхер М.С., Тульская Е.А., Капустин И.В., Фёдорова И.М., Нестеренко В.Г., Суслов А.П., Коноплёва М.В.https://journals.eco-vector.com/0016-9900/article/view/640257

Introduction. The nature of a cellphone electromagnetic radiation (EMP) influence on the neutrophils in vitro activation was studied. The relevance of studying the impact of mobile communications and their effects on the body’s physiological processes is determined by the global prevalence of such tools and the research data inconsistency in the both domestic and foreign scientific literature.

Material and methods. The object of the study was the whole venous blood samples and isolated neutrophils from 36 adult donors (aged from 22 to 65 years) of both genders. The responses of the neutrophils’ phagocytic activity and its registration were carried out in a flat-bottomed plate for enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), the daily culture of S. aureus ATCC 6538 (strain 209) was used as an inducer of phagocytosis. The intensity of phagocytosis was evaluated by changing the activity of myeloperoxidase (MPO) spectrophotometric method in our modification.

Results. In the course of studies of the EMR impact of a cellphone on phagocytic neutrophils, the following was revealed: when culturing neutrophils without the addition of S. aureus, there was a tendency to increase spontaneous MPO activity (by 69%), i.e. its production in the absence of a stimulating factor and, conversely, a significant decrease in the enzyme activity induced by S. aureus (by 34%, p <0.05), i.e. the phagocytic activity of neutrophils.

Conclusion. We revealed the biological effect of the cellphone EMR as an increase in the spontaneous activity of MPO and a decrease in the bacterially induced activity of the enzyme may indicate a decline in the phagocytic activity of the main cells of the immune system, therefore, it demonstrates a weakening of the protective properties of the human body against infectious diseases. In previous studies, we have shown the presence of the impact of cellphone EMR on the activation of lymphocytes in vitro. The use of immunological tests can be a promising direction in assessing the impact of the cellphone EMR on the human body.

Введение. Исследован характер влияния электромагнитного излучения (ЭМИ) мобильного телефона на активацию нейтрофилов in vitro. Актуальность изучения влияния средств мобильной связи и их воздействия на физиологические процессы организма определяется глобальной распространённостью таких средств и противоречивостью данных исследований как в отечественной, так и в зарубежной научной литературе.

Материал и методы. Объектом исследования служили образцы цельной венозной крови и выделенные нейтрофилы 36 взрослых доноров (от 22 до 65 лет) обоего пола. Постановку реакции фагоцитарной активности нейтрофилов и её учёт проводили в плоскодонном планшете для иммуноферментного анализа (ИФА), в качестве индуктора фагоцитоза использовали суточную культуру S. аureus ATCC 6538 (штамм 209). Интенсивность фагоцитоза оценивали по изменению активности миелопероксидазы (МПО) спектрофотометрическим методом в модификации авторов.

Результаты. В ходе исследований биологических эффектов ЭМИ мобильного телефона на фагоцитирующие нейтрофилы выявлено следующее: при культивировании нейтрофилов без добавления S. аureus наблюдалась тенденция к увеличению спонтанной активности МПО (на 69%), то есть её продукции в отсутствие стимулирующего фактора, и наоборот, значимое снижение индуцированной S. аureus активности фермента (на 34%, р < 0,05), то есть фагоцитарной активности нейтрофилов.

Заключение. Выявленный биологический эффект ЭМИ мобильного телефона – увеличение спонтанной активности МПО и снижение бактериально индуцированной активности фермента может свидетельствовать о снижении фагоцитарной активности основных клеток иммунной системы, следовательно, демонстрирует ослабление защитных свойств организма человека против инфекционных заболеваний. В ранее проведённых исследованиях показано наличие влияния ЭМИ мобильного телефона на активацию лимфоцитов in vitro. Видимо, применение иммунологических тестов может являться перспективным направлением при оценке воздействия ЭМИ мобильного телефона на организм человека.

neutrophilsmyeloperoxidase activitymobile phone electromagnetic radiation (EMR)нейтрофилыактивность миелопероксидазыэлектромагнитное излучение (ЭМИ) мобильного телефонаPodoprigora G.I. Microbiotic factor influencing the mononuclear phagocyte system development. Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2013; 68(6): 26–33. (in Russian)Подопригора Г.И. Микробиотический фактор развития системы мононуклеарных фагоцитов (гнотобиологические исследования). Вестник Российской академии медицинских наук. 2013; 68(6): 26-33.Phan Q.T., Sipka T., Gonzalez C., Levraud J.P., Lutfalla G., Nguyen-Chi M. Neutrophils use superoxide to control bacterial infection at a distance. PLoS Pathog. 2018; 14(7): e1007157. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1007157Slobodchikova S.V., Shmagel’ K.V. Cytokine-dependent mechanisms of phagocytosis of Staphylococcus aureus Cowan I. Tsitokiny i vospalenie. 2012; (2): 107–12. (in Russian)Слободчикова С.В., Шмагель К.В. Цитокинзависимые механизмы фагоцитоза Staphylococcus aureus Cowan I. Цитокины и воспаление. 2012; (2): 107-12.Chesnokova N.P., Ponukalina E.V., Nevvazhay T.A., Polutova N.V., Bizenkova M.N. Morphological and metabolic features of peripheral blood granulocytes. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamental’nykh issledovaniy. 2015; (4-2): 285–9. (in Russian)Чеснокова Н.П., Понукалина Е.В., Невважай Т.А., Полутова Н.В., Бизенкова М.Н. Морфофункциональные и метаболические особенности гранулоцитов периферической крови. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015; (4-2): 285-9.Roitt I., Brostoff J., Male D. Immunology. Maryland Heights, Missouri: Mosby; 1998.Ройт А., Бростофф Дж., Мейл Д. Иммунология. Пер. с англ. М: Мир, 2000.Buraya T.L., Butakov A.A., Drozhennikov V.A., Nikulin V.N., Pinegin B.V., Yushuk N.D. Changes in the activity of myeloperoxidase and acid phosphatase in human peripheral blood neutrophils during cell stimulation in vitro. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 1991; (10): 52–5. (in Russian)Бурая Т.Л., Бутаков А.А., Дроженников В.А., Никулин В.Н., Пинегин Б.В., Юшук Н.Д. Изменение активности миелопероксидазы и кислой фосфатазы в нейтрофилах периферической крови человека при стимуляции клеток in vitro. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1991; (10): 52-5.Kulakov V.V., Vorob’eva N.V., Pinegin B.V. Study of the cytostatic and cytotoxic activity of human peripheral blood neutrophils. Immunologiya. 1997; (4): 19–20. (in Russian)Кулаков В.В., Воробьева Н.В., Пинегин Б.В. Изучение цитостатической и цитотоксической активности нейтрофилов периферической крови человека. Иммунология. 1997; (4): 19-20.Saidov M.Z., Pinegin B.V. Spectrophotometric method for determining the activity of myeloperoxidase in phagocytic cells. Laboratornoe delo. 1991; 3: 56–9. (in Russian)Саидов M.З., Пинегин Б.В. Спектрофотометрический способ определения активности миелопероксидазы в фагоцитирующих клетках. Лабораторное дело. 1991; 3: 56-9.Khitrik N.M., Malashenkova I.K., Tanasova A.N., Zuykov I.A., Didkovskiy N.A., Malinovskaya V.A. The effect of interferon-alpha and its inducer on the functional activity of neutrophils in severe herpetic infections. Allergologiya i immunologiya. 2006; 7(3): 397. (in Russian)Хитрик Н.М., Малашенкова И.К., Танасова А.Н., Зуйков И.А., Дидковский Н.А., Малиновская В.А. Влияние интерферона-альфа и его индуктора на функциональную активность нейтрофилов при тяжёлой герпетической инфекции. Аллергология и иммунология. 2006; 7(3): 397.Platonov A.E. Statistical Analysis in Medicine and Biology: Tasks, Terminology, Logic, Computer Methods [Statisticheskiy analiz v meditsine i biologii: zadachi, terminologiya, logika komp’yuternye metody]. Moscow: RAMS; 2000. (in Russian)Платонов А.Е. Статистический анализ в медицине и биологии: задачи, терминология, логика, компьютерные методы. М.; 2000.Zhavoronkov L.P., Petin V.G. The influence of cell phones electromagnetic radiation on a public health. Radiatsiya i risk. 2016; 25(2): 43–56. (in Russian)Жаворонков Л.П., Петин В.Г. Влияние электромагнитных излучений сотовых телефонов на здоровье. Радиация и риск. 2016; 25(2): 43-56.Shilkova T.B., Shibkova D.Z., Efimova H.B., Polevik N.D. Estimation of biological effects of the electromagnetic field of radio frequency range of subzero intensity on system of blood of experimental animals. Vestnik YuUrGU. 2011; (7): 10–4. (in Russian)Шилкова T.B., Шибкова Д.З., Ефимова H.B., Полевик Н.Д. Оценка биологических эффектов электромагнитного поля радиочастотного диапазона низкой интенсивности на систему крови экспериментальных животных. Вестник ЮУрГУ. 2011; (7): 10-4.Grigor’ev Yu.G. Fundamentally new electromagnetic pollution and the lack of adequate regulatory framework on the risk assessment (analysis of modern domestic and foreign data). Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2014; 93(3): 11–5. (in Russian)Григорьев Ю.Г. Принципиально новое электромагнитное загрязнение окружающей среды и отсутствие адекватной нормативной базы к оценке риска (анализ современных отечественных и зарубежных данных). Гигиена и санитария. 2014; 93(3): 11-5.Dlusskaya I.G., Kalinkin S.V., Kiselev R.K., Dzhenzhera L.Yu. Some biochemical and functional indicators of the state of the body during long hours of operator work in extreme conditions. Fiziologiya cheloveka. 1993; 19(1): 105-111. (in Russian)Длусская И.Г., Калинкин С.В., Киселев Р.К., Дженжера Л.Ю. Некоторые биохимические и функциональные показатели состояния организма при многочасовой операторской работе в экстремальных условиях. Физиология человека. 1993; 19(1): 105-111.Rizopulu A.P., Garib F.Yu. Interactions of pathogenic bacteria with innate immune reactions of host. Infektsiya i immunitet. 2012; 2(3): 581–96. (in Russian)Ризопулу А.П., Гариб Ф.Ю. Взаимодействия патогенных бактерий с врождёнными иммунными реакциями хозяина. Инфекция и иммунитет. 2012; 2(3): 581-96.Blyakher M.S., Tul’skaya E.A., Kapustin I.V., Fedorova I.M., Lopatina T.K., Nesterenko V.G., et al. The impact of electromagnetic radiation of mobile phone for lymphocyte activation in vitro. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2017; 96(10): 965–70. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2017-96-10-965-970 (in Russian)Бляхер М.С., Тульская Е.А., Капустин И.В., Фёдорова И.М., Лопатина Т.К., Нестеренко В.Г. и соат. Влияние электромагнитного излучения мобильного телефона на активацию лимфоцитов in vitro. Гигиена и санитария. 2017; 96(10): 965-70. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2017-96-10-965-970Koval’chuk L.V., Ignat’eva G.A., Gankovskaya L.V., eds. Immunology: Workshop: Study Guide [Immunologiya: praktikum: Uchebnoe posobie]. Moscow: GEOTAR-Media; 2010: 65–6. (in Russian)Ковальчук Л.В., Игнатьева Г.А., Ганковская Л.В., ред. Иммунология: практикум: Учебное пособие. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2010: 65-6.