Assessment of elemental imbalance in women from a goiter-endemic region

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: The presence of a persistent goiter endemic in the northern region of Russian Federation (Magadan) highlights the significance of this study. Endemic goiter is considered a manifestation of regional biogeochemical maladaptation, where the primary role in thyroid hyperplasia development is attributed to environmental goitrogens and macro- and microelement imbalances.

AIM: To evaluate elemental imbalance using an integral indicator, which is the adaptation coefficient of the body’s elemental system, in young women at peak reproductive age, depending on their serum thyroid-stimulating hormone (TSH) levels.

MATERIALS AND METHODS: The concentrations of 25 macro- and microelements in hair samples were determined using a spectrometric method. Serum TSH levels were measured using an immunochemiluminescent method with paramagnetic particles.

RESULTS: The pattern of elemental imbalance in women with low-normal or high-normal TSH levels is similar in terms of elemental deficiencies. However, the total deficiency rate differed significantly, reaching 323% in the low-normal TSH group and 203% in the high-normal TSH group. Elemental excesses were rare and primarily found in the high-normal TSH group.

CONCLUSION: The obtained data highlight the adaptation coefficient of the body’s elemental system as an informative marker of intra- and intersystem elemental shifts in assessing various functional states and risks. In the low-normal TSH group, this coefficient was 86.50 conventional units, slightly exceeding the value observed in the high-normal TSH group — 75.33 conventional units.

About the authors

Evgenia M. Stepanova

Research Center "Arktika" Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: at-evgenia@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2223-1358
SPIN-code: 4972-0152
Russian Federation, Magadan

Elena A. Lugovaya

Research Center "Arktika" Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: elena_plant@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6583-4175
SPIN-code: 5825-7122

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor

Russian Federation, Magadan

References

  1. Ulyanovskaya SA, Bazhenov DV, Shestakova VG, Kalinkin MN. Effect of the climatic and geographic factors of the North on adaptive reactions of the human body. Pathological physiology and experimental therapy. 2020;64(1):147–154. doi: 10.25557/0031-2991.2020.01.147-154 EDN: HECFWC
  2. Gorbachev AL. Biogeochemical characteristics of Russia’s northern regions. In: Man in the North: system mechanisms of adaptation: a collection of works dedicated to the 90th Anniversary of the foundation of Magadan. Magadan: Express-polygraphs. 2019;3:68–79. (In Russ.)
  3. Gridin LA. Human adaptive reactions in the conditions of the Far North. Politics and Society. 2015;(10):1335–1362. doi: 10.7256/1812-8696.2015.10.15173 EDN: UKPYWN
  4. Zaitseva NV, Zemlyanova MA, Koldibekova YuV, Peskova EV. Study of indicators of negative effects in children under the influence of adverse factors of the subarctic climate. Yakut Medical Journal. 2021;(3):5–8. doi: 10.25789/YMJ.2021.75.01 EDN: ERNAAP
  5. Kleyn SV, Zemlyanova MA, Koldibekova YuV, Glukhikh MV. Climatic and chemical health risk factors for people living in Arctic and Sub-Arctic regions: population and sub-population levels. Health Risk Analysis. 2022;(3):39–52. doi: 10.21668/health.risk/2022.3.03 EDN: MOCNGK
  6. Kolpakov AR, Razumenko AA, Panin LE. Circumpolar medicine. General results, problems, perspectives. Journal of Ural Medical Academic Science. 2014;(2):56–59. EDN: SFACYP
  7. Lugovaya EA, Aver'yanova IV. Assessing tension coefficient of body adaptation reserves under chronic exposure to factors existing in Polar Regions. Health Risk Analysis. 2020;(2):101–109. doi: 10.21668/health.risk/2020.2.11 EDN: XTIDIM
  8. Markin VV, Silin AN, Vershinin IS. Human health in the Arctic: socio-spatial discourse (case study of the Yamalo-Nenets autonomous okrug). Ekonomicheskie i Social'nye Peremeny: Fakty, Tendencii, Prognoz. 2020;13(5):182–199. doi: 10.15838/esc.2020.5.71.11 EDN: CYBAXK
  9. Sergeychik OI, Yaroslavskaya EI, Plyusnin AV. Impact of environmental factors on the riskof cardiovascular disease in the population of the Arctic. Journal of Medical and Biological Research. 2022;10(1):64–72. doi: 10.37482/2687-1491-Z091 EDN: UZGHNW
  10. Watts N, Amann M, Arnell N, et al. The 2020 report of the lancet countdown on health and climate change: responding to converging crises. Lancet. 2021;397(10269):129–170. doi: 10.1016/S0140-6736(20)32290-X
  11. Evseeva SA, Burtseva TE, Klimova TM, et al. Seasonal changes in the pituitary — thyroid system in children of the arctic region of Yakutia. Yakut Medical Journal. 2021;(2):91–93. doi: 10.25789/YMJ.2021.74.23 EDN: HSMHIW
  12. Koubasov RV. Hormonal changes in response to extreme environment factors. Annals oF the Russian Academy of Medical Sciences. 2014;69(9-10):102–109. doi: 10.15690/vramn.v69i9-10.1138 EDN: TBQJDB
  13. Serikbayeva AA, Tauesheva ZB, Shcherbakova LV, Rymar OD. Associations of thyroid status and thyroperoxidase antibodies with serum trace elements. Clinical and Experimental Thyroidology. 2023;19(1):12–19. doi: 10.14341/ket12762 EDN: PKMLEU
  14. Kudabaeva KhI, Koshmaganbetova GK, Mickuviene N, et al. Role of trace elements imbalance in development of endemic goitre among schoolchildren in oil and gas districts of the Western region of the republic of Kazakhstan. Trace Elements in Medicine. 2016;17(2):36–44. doi: 10.19112/2413-6174-2016-17-2-36-44 EDN: WBERXR
  15. Kondratev KV, Kiku PF, Beniova SN, et al. Social and hygienic lifestyle factors and iodine deficiency diseases. Public Health and Life Environment. 2020;(12):10–15. doi: 10.35627/2219-5238/2020-333-12-10-15 EDN: QTCHKQ
  16. Rayman MP. Multiple nutritional factors and thyroid disease, with particular reference to autoimmune thyroid disease. Proc Nutr Soc. 2019;78(1):34–44. doi: 10.1017/S0029665118001192
  17. Skalny AV, Grabeklis AR, Korobeynikova TV, et al. Reference values of the content of chemical elements in human indicator biological samples. Moscow; 2023. 58 p. (In Russ.)
  18. Lugovaya EA, Stepanova EM. Regional indicators of the content of macro- and microelements in the body of residents of Magadan. Magadan: Ekspress-poligrafiya; 2019. 27 p. (In Russ.)
  19. Voronin GL. IBM SPSS Statistics V21.0.0.0 introductory course: a teaching aid. Nizhny Novgorod; 2014. 79 р. (In Russ.)
  20. Venchikov AI, Venchikov VA. Basic methods of statistical processing of observational results in the field of physiology. Moscow; 1974. 152 р. (In Russ.)
  21. Baevsky RM, Maksimov AL, Berseneva AP. Fundamentals of human ecological valeology. Magadan: SVNC DVO RAN; 2001. 266 p. (In Russ.)
  22. Cheremushnikova II, Notova SV. Evaluation adaptive systems microelement homeostasis persons aggressive tendencies in behavior. Vrach-aspirant. 2013;57(2):53–59. EDN: PZSQDH
  23. Lugovaya EA, Stepanova EM, Gorbachev AL. Approaches to the body element status assessment. Trace Elements in Medicine. 2015;16(2):10−17. EDN: TWCAXD
  24. Lugovaya EA, Stepanova EM. Reference values of chemical elements in hair of children and adolescents living in Magadan. Pediatriya. Zhurnal im G.N. Speranskogo. 2016;95(2):178–184. EDN: VOXEGB
  25. Stepanova EM. Thyroid status in women of reproductive age living under mild iodine deficiency conditions. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 2023;15(5):97–116. doi: 10.12731/2658-6649-2023-15-5-928 EDN: IYSWHG
  26. Maksimov AL, Bartosh TP. Influence of climatic-ecological factors of htenorth on hormonal status of the miners occupied in underground goldbmining. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 1999;(2):12–15.
  27. Soroko SI, Burykh EA, Bekshaev SS, Sergeeva EG. Human systemic reactions to a dosed exposure to hypoxia: a multiparameter study. Fiziologiya cheloveka. 2005;31(5):88–109. EDN: HSCJPD
  28. Gorban' AN, Smirnova EV, Cheusova EP. Gruppovoj stress: dinamika korrelyacij pri adaptacii i organizaciya sistem ekologicheskih faktorov. The manuscript is deposited in VINITI 17.07.1997, No 2434В97. 54 р. (In Russ.)
  29. Biryukova YeV. A contemporary view on a role played by selenium in physiology and pathology of the thyroid gland. Effective Pharmacotherapy. 2017;(8):34–41. EDN: YGXVYL

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Correlational matrix of chemical elements in the groups of examined: a straight line is a direct correlation, the bold outline indicates the relationships found in the correlational pleiades of both groups, regardless of the level of serum thyroid-stimulating hormone (TSH) in the group; Group 1 — low-normal TSH; Group 2 — high-normal TSH.

Download (59KB)
Indexing metadata

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».