Activity of microbicidal systems in polymorphonuclear neutrophils during the remediation of chemical weapon destruction sites

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Background: The destruction of chemical weapons stored in the Russian Federation was completed in 2017. However, remediation activities at these facilities continue, including decontamination and dismantling of process equipment, rehabilitation of buildings and sites, waste disposal and burial, and land reclamation within and around the former chemical weapon destruction facilities. Upon completion of these phases, the facilities will be subject to re-profiling or complete liquidation.

Aim: The aim of the study was to examine the nonspecific immune defense of military personnel engaged in remediation activities at hazardous chemical facilities.

Materials and methods: This study examined the nonspecific immunity of military personnel engaged in the remediation of chemical weapon destruction facilities at Kizner, Maradykovsky, and Leonidovka. Long-term exposure to hazardous chemicals was found to induce functional impairments in polymorphonuclear neutrophils, exhibiting a phased response pattern.

Results: The oxygen-dependent microbicidal activity of neutrophils, assessed using the nitroblue tetrazolium test, was significantly lower than both the control group values and standard reference ranges, regardless of occupational roles. This indicates a functional deficiency in neutrophils and their impaired activation, possibly due to environmental and occupational stress affecting this component of the immune system. Conversely, the oxygen-independent microbicidal activity, assessed using the lysosomal-cationic test, demonstrated consistent tolerance to adverse chemical factors. Assessment of neutrophil phagocytic activity in response to Staphylococcus aureus revealed a significant decrease in the number of cells capable of engulfing foreign agents compared to the control group, whereas their functional capacity remained preserved. The proportion of phagocytic cells was not associated with the degree of exposure to toxic substances.

The leukocyte migration inhibition test showed functional impairments in immunocompetent cells, indicating maladaptation, which was notable in personnel with direct exposure to toxic agents. Data from the period of active operation of chemical weapon destruction facilities exhibited no improvement in immune function markers.

Conclusions: This indicates that chemical disposal operations and remediation activities at hazardous facilities place a significant strain on the immune system. This requires continued monitoring with the integration of immunological surveillance into the medical support system for personnel working at hazardous chemical facilities.

About the authors

Elena G. Bogdanova

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Author for correspondence.
Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0003-3054-0641
SPIN-code: 7726-8614

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Saint Petersburg

Anna V. Bolekhan

Kirov Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-1301-348X
SPIN-code: 5182-8600

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Saint Petersburg

Leila G. Arzhavkina

Kirov Military Medical Academy; North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0001-5198-874X
SPIN-code: 8359-4200

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

References

  1. Gofman VR, Kalinina NM, Ketlinskiy SA. Immunodeficiency states. Saint Petersburg: Folio; 2000. 568 p. (In Russ.) EDN: WQEUPE
  2. Petlenko SV, Ivanov MB, Goverdovsky YuB, et al. Adaptive immune response of people living near chemically hazardous object. Military Medical Journal. 2011;332(10):15–23. EDN: ROBOBH
  3. Bogdanova EG, Petlenko SV, Nacharova EP, et al. With a range of non-specific protection mechanisms in persons, working on food products and chemical products. Medical immunology. 2006;8(2–3):364–365. (In Russ.)
  4. Petlenko SV, Goverdovsky YuB, Bogdanova EG., et al. Changes in structural and functional condition of cellular immunity at influence of a complex of factors of objects of storage of the chemical weapon. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2011;(3):91–98. EDN: OILBVT
  5. Efimova EL, Yanno LV, Prokhorenko OA, et al. Features of the immunological reactivity of personnel for the destruction of chemical weapons. Emergency medicine. 2018;20(S3):494–501. EDN: YPHKTR
  6. Efimova EL, Yanno LV, Prokhorenko OA, et al. Assessment of the results of examination of the immune reactivity of the personnel of chemical weapons destruction facilities at the decommissioning stage. Emergency medicine. 2019;21(3):416–428. EDN: GDJFTD
  7. Filatov BN, Britanov NG, Klaucek VV, et al. Hygienic aspects of reclamation of the site of the former mustard gas, lewisite and lewisitemustard-gas mixtures production plant. Theoretical and applied ecology. 2012;(4):48–51. EDN: PYFYUV

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 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».