Доктор биол. наук, доцент, зав. лаб. молекулярно-генетических и экспериментальных исследований ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний», зав. каф. естественнонаучных дисциплин Кузбасского гуманитарно-педагогического института ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет», 654041, Новокузнецк.
e-mail: nyura_g@mail.ru
MD, PhD, DSci., Associate Professor, head of the molecular-genetic and experimental studies laboratory, Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, Novokuznetsk, 654041, Russian Federation; head of the natural sciences sub-department, Kuzbass Humanitarian and Pedagogical Institute of the Kemerovo State University, Novokuznetsk, 654041, Russian Federation.
e-mail: nyura_g@mail.ru
Введение. В защите организма от длительного воздействия вредных повреждающих факторов участвует система антиоксидантной защиты. Полиморфизмы в генах ферментов антиоксидантной защиты изменяют реакцию на окислительный стресс при таких профессиональных заболеваниях органов дыхания, как асбестоз, силикоз, профессиональная астма.
Цель исследования — изучение полиморфизма генов MnSOD (rs4880) и GPX1 (rs1050450) для прогнозирования риска формирования хронического пылевого бронхита у шахтёров основных профессий угольных предприятий юга Кузбасса.
Материалы и методы. Обследованы 182 работника угольных шахт с длительным воздействием высоких концентраций угольно-породной пыли (превышение ПДК до 35 раз), среди которых 116 человек — с ранее установленным диагнозом «хронический пылевой бронхит». Группу сравнения (66 рабочих) составили лица без установленного диагноза, работающие в тех же санитарно-гигиенических условиях. Геномную ДНК выделяли с помощью метода фенол-хлороформной экстракции из лейкоцитов периферической крови. Типирование генов MnSOD (rs4880) и GPX1 (rs1050450) проводили методом Real-Time.
Результаты. Выявлено, что у стажированных шахтёров с хроническим пылевым бронхитом шанс обнаружить генотип АА гена MnSOD и генотип GG гена GPX1 выше, чем в группе сравнения, в два и в шесть раз соответственно. Генотип АА GPX1 показан как фактор устойчивости к развитию этого заболевания. Сочетание генотипов АА/GG генов MnSOD/GPX1 статистически значимо связано с полуторакратным риском развития хронического пылевого бронхита. Сочетания генотипов генов MnSOD/GPX1 GG/AA, AA/AA и AG/AA ассоциированы с резистентностью к развитию хронического пылевого бронхита. Полученные данные можно использовать для персонифицированного прогнозирования риска развития хронического пылевого бронхита у стажированных шахтёров основных профессий.
Ограничения исследования. Исследование ограничено контингентом шахтёров, проходивших периодический медосмотр и находившихся на стационарном лечении в НИИ комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний.
Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о вкладе полиморфизмов генов MnSOD (rs4880) и GPX1 (rs1050450) в развитие хронического пылевого бронхита.
Соблюдение этических стандартов. Обследование пациентов соответствовало этическим стандартам биоэтического комитета Научно-исследовательского института комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний, разработанным в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2013 г. и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утверждёнными приказом Минздрава России № 200н от 01.04.2016 г. Каждый участник исследования дал информированное добровольное письменное согласие на участие в исследовании и публикацию персональной медицинской информации в обезличенной форме в журнале «Гигиена и санитария».
Участие авторов: Казицкая А.С. — сбор и обработка материала, статистическая обработка, редактирование; Ядыкина Т.К. — сбор и обработка материала; Гуляева О.Н. — сбор и обработка материала; Панев Н.И. — редактирование; Жукова А.Г. — концепция и дизайн исследования, написание текста. Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Поступила: 13.12.2022 / Принята к печати: 24.03.2023 / Опубликована: 29.05.2023
Introduction. The antioxidant defense system is involved in protecting the body from long-term exposure to harmful damaging factors. Polymorphisms in the genes of antioxidant defense enzymes change the response to oxidative stress in occupational respiratory diseases such as asbestosis, silicosis, occupational asthma, and others.
The aim was to study the polymorphism of the MnSOD (rs4880) and GPX1 (rs1050450) genes to predict the risk of developing chronic dust bronchitis in miners of the main occupations of coal enterprises in the South of Kuzbass.
Materials and methods. One hundred eighty two coal mine workers with long-term exposure to high concentrations of coal-rock dust (exceeding the maximum permissible concentrations by up to 35 times), including 116 people with a previously proven diagnosis of chronic dust bronchitis, were examined. The comparison group (66 workers) consisted of the persons without a proven diagnosis, working in the same sanitary and hygienic conditions. Genomic DNA was isolated from peripheral blood leukocytes using phenol-chloroform extraction method. Typing of the MnSOD (rs4880) and GPX1 (rs1050450) genes was performed using the Real-Time method.
Results. The chance of detecting the AA genotype of the MnSOD gene and the GG genotype of the GPX1 gene in long-term labour experience miners with chronic dust bronchitis was found to be 2 times and 6 times higher than in the comparison group, respectively. The AA GPX1 genotype had been shown to be a factor in resistance to the development of this disease. The combination of AA/GG genotypes of the MnSOD/GPX1 genes was statistically significantly associated with a 1.5-fold risk of developing chronic dust bronchitis. Combinations of genotypes of the MnSOD/GPX1 GG/AA, AA/AA, and AG/AA genes were associated with the resistance to the development of chronic dust bronchitis. The data obtained can be used for personalized prediction of the risk of developing chronic dust bronchitis in long-term labour experience miners of the main occupations.
Limitations. The study was limited to the number of miners who underwent periodic medical examinations and were hospitalized at the Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases.
Conclusion. The results obtained indicate to the contribution of the polymorphism of the MnSOD (rs4880) and GPX1 (rs1050450) genes to the development of chronic dust bronchitis.
Compliance with ethical standards. The examination of the patients complied with the ethical standards of the Bioethical Committee of the Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, elaborated in accordance with the Helsinki Declaration of the World Association “Ethical Principles of Conducting Scientific Medical Research with Human Participation” as amended in 2013 and “Rules of Clinical Practice in the Russian Federation”, approved by the Order of the Ministry of Health of the Russian Federation No. 200n of April 01, 2016. Each study participant gave informed voluntary written consent to participate in the study and to publish personal medical information in depersonalized form in the Hygiene and Sanitation, Russian journal.
Contribution: Kazitskaya A.S. — collection and processing of material, statistical processing, editing; Yadykina T.K. — collection and processing of material; Gulyaeva O.N. — collection and processing of material; Panev N.I. — editing; Zhukova A.G. — the concept and design of the study, writing a text. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Acknowledgement. The study had no sponsorship.
Received: December 12, 2022 / Accepted: March 24, 2023 / Published: May 29, 2023
The authors declare that there are no conflicts of interest present.