Статья: Исследование молекулярно-генетических маркеров риска развития вибрационной болезни у шахтеров-угольщиков Кузбасса

По системе GC не обнаружено каких-либо значимых различий по частотам отдельных генотипов между здоровыми и больными лицами ни по отдельным выборкам, ни суммарно (табл. 3).

Таблица 3

Частоты генотипов и аллелей биохимических маркеров генов в группе больных вибрационной болезнью и в контроле

Примечания: N - объём выборки; ² - тест для оценки соответствия наблюдаемого распределения генотипов ожидаемому исходя из равновесия Харди-Вайнберга; OR - отношение шансов; р - уровень значимости значения ² при сравнении различий в распределении генотипов между больными и контролем.

В целом распределение генотипов характерно для русского и европеоидного населения. В дальнейшем анализе в качестве контроля использовались данные, полученные для практически здорового взрослого населения г. Новокузнецка.

Среди генотипов флуоресцентной эстеразы самым распространённым оказался EsD 1-1, который достоверно чаще (р<0,001) встречается в выборке населения города по сравнению с больными ВБ. Следует отметить, что генетическая гетерогенность больных ВБ в комплексе с факторами окружающей среды определяет особенности распространённости и клинического течения заболевания. Показана положительная ассоциативная связь EsD 1-2 с ВБ. Третий полиморфный вариант этой системы (EsD 2-2) достоверно чаще встречается и у больных лиц и может рассматриваться как генотип риска. По системе АсР были обнаружены все возможные полиморфные варианты (табл. 3).

По системе ингибитора протеаз (табл. 4) к генотипам риска относятся редкие варианты, главным образом M1S и M2S, связанные с пониженной ингибиторной емкостью крови.

Таблица 4

Частоты генотипов PI и аллелей биохимических маркеров генов в группе больных ВБ и в контроле

Примечания: N - объём выборки; ² - тест для оценки соответствия наблюдаемого распределения генотипов ожидаемому исходя из равновесия Харди-Вайнберга; OR - отношение шансов; р. - уровень значимости значения ² при сравнении различий в распределении генотипов между больными и контролем.

К генотипам резистентности можно отнести наиболее распространённый вариант М1М1. Генотип М1М2 показывает положительную ассоциативную связь с ВБ. Генотипами риска оказались гомозиготные варианты АсР bb и AcP cc, генотипами резистентности - AcP aa, AcP ab, AcP ac. По распределению генотипов население Новокузнецка в основном сходно с населением других регионов Сибири и России.

Анализ полиморфизма гена СYP1A1 выявил статистически значимые различия между группой больных ВБ и здоровыми индивидами (табл. 5).

В частности, обладатели полиморфного варианта АА резистентны к развитию болезни, тогда как для генотипа АG полиморфного локуса гена СYP1A1 получена статистически достоверная связь с болезнью (²=4,09; OR=8,0). Полученные данные могут свидетельствовать о возможной предрасположенности лиц с гетерозиготным генотипом АG к развитию вибрационной патологии у работников угольной промышленности.

Таблица 5

Распределение частот полиморфного варианта гена СYP1A1 в группе больных ВБ и здоровых лиц

Возможно, полиморфный вариант G гена CYP1A1 полиморфизма (А1506G), увеличивая активность фермента, приводит к образованию большого количества токсичных интермедиатов, ускорению протекания свободнорадикальных процессов в нервно-мышечном волокне, обуславливая развитие соответствующей патологии у лиц обладателей гетерозиготного варианта генотипа.

Полиморфизм гена CYP1A1 AG приводит к продукции энзима с повышенной активностью. Известно, что «высокоактивные» аллели генов прооксидантов связаны с повышенным риском развития окислительного стресса, приводящего к продукции активных форм кислорода (АФК), способных повреждать структуры клеток.

Полученные результаты согласуются с исследованиями ряда авторов о тератогенном эффекте и возможной ассоциативной связи гетерозиготного генотипа гена CYP1A1 и повышением частоты хромосомных аберраций [12].

Из проанализированных двух изоформ глутатион-S-трансфераз (GSTM1 и GSTT1) для генотипа GSTT1(-) и GSTМ1(-) была выявлена ассоциация с развитием ВБ (²=4,4241). Высокая степень ассоциативной связи, вероятно, обусловлена патологическим изменением органов респираторной, нервной и опорно-двигательной систем.

Функциональные полиморфизмы гена глутатионтрансфераз (+/+) определяют нормальную активность фермента, в то время как лица обладатели гомозиготного генотипа (-/-) в результате недостаточной экспрессии ферментов АО защиты способны потенцировать развитие соответствующей патологии.

Логично предположить, что делеции гена будут приводить к снижению активности ферментов и ухудшать прогноз течения ВБ. В связи с этим необходимо проведение дальнейшего детального изучения и увеличение выборки по данной проблеме.

Таким образом, полученные результаты о генетическом полиморфизме генов в условиях вибрации и угольно-породного запыления могут быть особо ценны при проведении профилактических осмотров и формировании групп повышенного риска развития соответствующей патологии у шахтёров-угольщиков. Исследование продолжается.

Наблюдаемая дифференциальная чувствительность к вибрационной патологии определяется наследственной компонентой, проявляющейся адаптивным процессом или дезадаптацией, сопровождающейся проявлением профессионального заболевания.

Проведенное исследование выявило статистическую сопряжённость некоторых сывороточных и эритроцитарных генотипических маркеров с ВБ.

К статистически значимым генотипам, связанным с риском развития ВБ, относятся: НР 1-1, EsD 2-2, АсР bb и AcP cc, MS и MZ ингибитора протеаз PI; полиморфизм AG гена CYP1A1 и сочетание GSTT1(-)/GSTМ1(-). В ходе проведённого исследования определены генотипы, которые, наоборот, реже встречаются у больных лиц, чем у здоровых. Это EsD 1-1, М1М1 ингибитора протеаз PI, изоферменты кислой фосфатазы AcP aa, AcP ab, AcP ac; полиморфизм AA гена CYP1A1.

Список литературы

1. Артамонова В.Г., Шаталова В.Н. Профессиональные болезни. М.: Медицина, 1996.

2. Балановская Е.В. Генофонд и геногеография населения СССР // Генетика. 1992. Т. 28, № 1. С. 52-75.

3. Вейр Б. Анализ генетических данных. М.: Мир, 1995.

4. Гафаров Н.И., Захаренков В.В., Панев Н.И., Казицкая А.С., Ядыкина Т.К., Замятина Г.С., Зинина М.В. Распределение сывороточных белков и эритроцитарных изоферментов у шахтёров-угольщиков, страдающих вибрационной болезнью // Реализация Глобального плана действий по здоровью работающих в Российской Федерации. Проблемы и перспективы / тезисы докладов / под ред. Н.Ф. Измерова. М., 2009. С. 35-37.

5. Гафаров Н.И., Захаренков В.В., Панев Н.И., Казицкая А.С., Ядыкина Т.К., Лузина Ф.А., Замятина Г.С., Зинина М.В. Биохимическая изменчивость населения крупного промышленного города Кузбасса // Современные проблемы медицины труда, гигиены и экологии человека / материалы XLVI научно-практической конференции с международным участием «Гигиена, организация здравоохранения и профпатология» и семинара «Актуальные вопросы современной профпатологии». Кемерово: ООО «Примула», 2011. С. 96-99.

6. Дранник Г.Н., Дизик Г.М. Генетические системы крови человека и болезни. Киев: Здоровье, 1990.

7. Измеров Н.Ф., Каспаров А.А. Медицина труда. Введение в специальность. М.: Медицина, 2002.

8. Спицын В.А. Биохимический полиморфизм человека (антропологические аспекты). М.: МГУ, 1985. 216 с.

9. Троицкий Г.В., Ажицкий Г.В. Изоэлектрофокусирование белков в самоорганизующихся и искусственных рН-градиентах. Киев: Наукова Думка, 1984.

10. Фрейдин М.Б., Брагина Е.Ю., Огородова Л.М., Пузырев В.П. Полиморфизм генов глутатионтрансфераз (GSTT1 и GSTM1) у больных атопической бронхиальной астмой в Западно-Сибирском регионе // Молекулярная биология. 2002. Т. 36, № 4. С. 1-5.

11. Целоусова О.С., Кочетова О.В., Ахмадишина Л.З., Корытина Г.Ф., Викторова Т.В. Полиморфные варианты генов цитохрома Р450 (CYP1A1, CYP2E1, CYP2D6) в развитии предрасположенности к профессиональному токсическому поражению печени // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2009. № 1 (65). С. 136-140.

12. Thier R., Brьning T., Roos P.H. et al. Markers of genetic susceptibility in human environmental hygiene and toxicology: the role of selected CYP, NAT and GST genes // Int. J. Hyg. Environ. Health. 2003. Vol. 206, N 3. Р. 149-171.

Резюме

УДК 575:613.644

Исследование молекулярно-генетических маркеров риска развития вибрационной болезни у шахтеров-угольщиков Кузбасса. Ядыкина Т.К., Захаренков В.В., Гафаров Н.И., Казицкая А.С., Гуляева О.Н., Панев Н.И., Жукова А.Г., Лузина Ф.А., Зинина М.В., Семенова Е.А. Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний, Новокузнецк

Изучено распределение сывороточных и эритроцитарных генетических маркеров у шахтеров, страдающих вибрационной болезнью. Выявлены типы белков и ферментов, достоверно чаще встречающихся у больных лиц по сравнению со здоровыми. Изучены концентрации НР и Hb у лиц разного возраста с разными генотипами. Распределение частот аллелей и генотипов гена CYP1A1 между выборкой больных и в контроле существенно различается. Генотип AG проявляет статистически достоверную связь с болезнью. Делеция («нулевой» генотип) генов GSTT1/GSTM1 ассоциируется с риском развития вибрационной патологии.