medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2017-96-5-455-459medlit-825Research ArticleГИГИЕНА ТРУДАOCCUPATIONAL HYGIENEУСЛОВИЯ ВОЗМОЖНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ХРОМОСОМ У ШАХТЕРОВCONDITIONS OF THE CHROMOSOMAL DAMAGE IN COAL MINERSКулеминЮ. Е.KuleminYu. E.noemail@neicon.ruМининаВарвара ИвановнаMininaV. I.vminina@mail.ruСиницкийМ. Ю.SinitskyM. Yu.noemail@neicon.ruСавченкоЯ. А.SavchenkoYa. A.noemail@neicon.ruВолобаевВ. П.VolobaevV. P.noemail@neicon.ruФГБНУ «Федеральный исследовательский центр угля и углехимии» СО РАН; ФГБУ ВПО «Кемеровский государственный университет»The Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry» of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Kemerovo State UniversityФГБНУ «Федеральный исследовательский центр угля и углехимии» СО РАНThe Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry» of Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesФГБУ ВПО «Кемеровский государственный университет»Kemerovo State University201721102020965455459Copyright © Кулемин Ю.Е., Минина В.И., Синицкий М.Ю., Савченко Я.А., Волобаев В.П., 20202020Кулемин Ю.Е., Минина В.И., Синицкий М.Ю., Савченко Я.А., Волобаев В.П.Kulemin Y.E., Minina V.I., Sinitsky M.Y., Savchenko Y.A., Volobaev V.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/825

Работа в угольной промышленности, несмотря на все достижения современной науки и техники, остается одной из самых опасных для здоровья. Выполнен обзор исследований, посвященных анализу повреждений хромосом у рабочих угледобывающих предприятий (угольные шахты и карьеры). Поиск исследований проводили в базах данных PubMed, http://www.sciencedirect.com и в научной электронной библиотеке http://elibrary.ru с использованием стратегии поиска, принятой в организации Кокрановского Сотрудничества. Критериями включения являлись: 1) рандомизированные контролируемые оригинальные исследования; 2) работы, выполненные в период 1993-2016 гг., объектом которых были рабочие угольных шахт, карьеров; 3) статьи, в которых в качестве биомаркеров эффекта рассматривались хромосомные аберрации (ХА); микроядра (МЯ), сестринские хроматидные обмены (СХО), ДНК-кометы. Критерии исключения: другие методы оценки повреждений ДНК; отсутствие данных о типе шахты или не угольные шахты/карьеры (урановая, оловянная и тому подобное); отсутствие доступа к полному тексту на русском или английском языке. В результате поиска было отобрано 12 работ, отвечающих выбранным критериям и отражающих повреждаемость хромосом у шахтеров. Результаты исследований, выполненных в разных странах мира (Россия, Турция, Бразилия, Колумбия, Нидерланды, Перу, Индия), свидетельствуют о высоком уровне хромосомных нарушений у рабочих угледобывающей промышленности. Повреждения накапливаются в клетках разного типа (буккальный эпителий и лимфоциты крови) и выявляются методами учета ХА, СХО, МЯ и ДНК-комет, что свидетельствует о сложной природе действующих генотоксикантов. Результаты анализа взаимосвязи между цитогенетическими маркерами, возрастом и стажем работы противоречивы. Формирование профессионально обусловленной легочной патологии сопровождается дополнительной индукцией цитогенетических повреждений. В целом проведенный анализ подтвердил высокую генотоксическую опасность условий труда шахтеров, добывающих уголь как под землей, так и в карьерах.

Working in coal mines, despite all achievements of modern science and technology, still remains among the most dangerous occupations to the health. The review of researches about the chromosomal damage in coal miners was performed. We searched information in the following databases - PubMed, http://www.sciencedirect.com and in the electronic library http://elibrary.ru with the use of the search strategy adopted in the Cochrane Collaboration. Inclusion criteria were: 1) randomized, controlled original researches; 2) researches performed in 1993-2016 where coal miners were the object of the study; 3) articles described chromosomal aberrations (CAs), micronuclei (MN), sister chromatid exchanges (SCE), DNA comets as biomarkers of the exposure. Exclusion criteria were other methods of the assessment of DNA damage; lack of data on the type of mines or coal mines/open-cast mines (uranium, tin, etc.); lack of access to the full text in Russian or English. As a result of the search 12 articles met selection criteria and showed a chromosomal damage in miners were selected. The results of researches performed in different countries (Russia, Turkey, Brazil, Colombia, Netherlands, Peru and India) demonstrate the increased frequency of chromosomal abnormalities in employees of coal mining industry. Damages are accumulated in cells of different types (buccal epithelium and lymphocytes) and can be detected by methods of the assessment of CAs, SCE, MN and DNA comet assay that indicating the complex basis of genotoxicants. The results of the analysis of the relationship between the cytogenetic markers, age and length of service are contradictory. The formation of occupational pulmonary diseases is accompanied by an additional induction of cytogenetic damage. In general, the analysis confirmed the high genotoxic risk of working conditions in underground as well as open-cast miners.

шахтерыугольные шахтыкарьерыхромосомные аберрациимикроядрасестринские хроматидные обменыДНК-кометыminerscoal minesopen-cast mineschromosomal aberrationsmicronucleisister chromatid exchangesDNA cometsReferencesHosgood H.D., Chapman R.S., Wei H., He X., Tian L., Liu L.Z., et al. Coal mining is associated with lung cancer risk in Xuanwei, China. Am. J. Ind. Med. 2012; 55(1): 5-10.Hosgood H.D., Chapman R.S., Wei H., He X., Tian L., Liu L.Z., et al. Coal mining is associated with lung cancer risk in Xuanwei, China. Am. J. Ind. Med. 2012; 55(1): 5-10.Fernández-Navarro P., García-Pérez J., Ramis R., Boldo E., López-Abente G. Proximity to mining industry and cancer mortality. Sci. Total. Environ. 2012; 435-6: 66-73.Fernández-Navarro P., García-Pérez J., Ramis R., Boldo E., López-Abente G. Proximity to mining industry and cancer mortality. Sci. Total. Environ. 2012; 435-6: 66-73.Мун С.А., Ларин С.А., Глушков А.Н. Влияние роста добычи угля на загрязнение атмосферы и заболеваемость раком легкого в Кемеровской области. Современные проблемы науки и образования. 2013; (1): 69.Мун С.А., Ларин С.А., Глушков А.Н. Влияние роста добычи угля на загрязнение атмосферы и заболеваемость раком легкого в Кемеровской области. Современные проблемы науки и образования. 2013; (1): 69.Мун С.А., Глушков А.Н. Расчет прогнозов заболеваемости раком легкого у мужчин в связи с техногенным загрязнением атмосферы в Кемеровской области. Гигиена и санитария. 2014; 93(2): 37-41.Мун С.А., Глушков А.Н. Расчет прогнозов заболеваемости раком легкого у мужчин в связи с техногенным загрязнением атмосферы в Кемеровской области. Гигиена и санитария. 2014; 93(2): 37-41.Da Silva J., de Freitas T., Heuser V., Marinho J.R., Bittencourt F., Cerski C.T. et al. Effects of chronic exposure to coal in wild rodents (Ctenomys torquatus) evaluated by multiple methods and tissues. Mutat. Res. 2000; 470: 39-51.Da Silva J., de Freitas T., Heuser V., Marinho J.R., Bittencourt F., Cerski C.T. et al. Effects of chronic exposure to coal in wild rodents (Ctenomys torquatus) evaluated by multiple methods and tissues. Mutat. Res. 2000; 470: 39-51.León G., Perez L.E., Linares J.C. Hartmann A., Quintana M. Genotoxic effects in wild rodents (Rattus rattus and Mus musculus) in an open coal mining area. Mutat. Res. 2007; 630: 42-9.León G., Perez L.E., Linares J.C. Hartmann A., Quintana M. Genotoxic effects in wild rodents (Rattus rattus and Mus musculus) in an open coal mining area. Mutat. Res. 2007; 630: 42-9.Cabarcas-Montalvo M., Olivero-Verbel J., Corrales-Aldana H. Genotoxic effects in blood cells of Mus musculus and Iguana iguana living near coal mining areas in Colombia. Sci. Total Environ. 2012; 416: 208-14.Cabarcas-Montalvo M., Olivero-Verbel J., Corrales-Aldana H. Genotoxic effects in blood cells of Mus musculus and Iguana iguana living near coal mining areas in Colombia. Sci. Total Environ. 2012; 416: 208-14.Smerhovsky Z., Landa K., Rössner P., Juzova D., Brabec M., Zudova Z. et al. Increased risk of cancer in radon-exposed miners with elevated frequency of chromosomal aberrations. Mutat. Res. 2002; 15: 514(1-2): 165-76.Smerhovsky Z., Landa K., Rössner P., Juzova D., Brabec M., Zudova Z. et al. Increased risk of cancer in radon-exposed miners with elevated frequency of chromosomal aberrations. Mutat. Res. 2002; 15: 514(1-2): 165-76.Peluso M.E., Munnia A., Giese R.W., Chellini E., Ceppi M., Capacci F. Oxidatively damaged DNA in the nasal epithelium of workers occupationally exposed to silica dust in Tuscany region, Italy. Mutagenesis. 2015; 30(4): 519-25.Peluso M.E., Munnia A., Giese R.W., Chellini E., Ceppi M., Capacci F. Oxidatively damaged DNA in the nasal epithelium of workers occupationally exposed to silica dust in Tuscany region, Italy. Mutagenesis. 2015; 30(4): 519-25.Rojas E., Valverde M., Sordo M., Altamirano-Lozano M., Ostrosky-Wegman P. Single cell gel electrophoresis assay in the evaluation of metal carcinogenicity. In: Metal Ions in Biology and Medicine. International Symposium. Vol. 4. Tarragona, Spain: John Libbey Eurotext; 1996: 375-7.Rojas E., Valverde M., Sordo M., Altamirano-Lozano M., Ostrosky-Wegman P. Single cell gel electrophoresis assay in the evaluation of metal carcinogenicity. In: Metal Ions in Biology and Medicine. International Symposium. Vol. 4. Tarragona, Spain: John Libbey Eurotext; 1996: 375-7.Jomova K., Valko M. Advances in metal-induced oxidative stress and human disease. Toxicology. 2011; 283: 65-87.Jomova K., Valko M. Advances in metal-induced oxidative stress and human disease. Toxicology. 2011; 283: 65-87.Guo H., Huang K., Zhang X., Zhang W., Guan L., Kuang D. et al. Women are more susceptible than men to oxidative stress and chromosome damage caused by polycyclic aromatic hydrocarbons exposure. Environ. Mol. Mutagen. 2014; 55(6): 472-81.Guo H., Huang K., Zhang X., Zhang W., Guan L., Kuang D. et al. Women are more susceptible than men to oxidative stress and chromosome damage caused by polycyclic aromatic hydrocarbons exposure. Environ. Mol. Mutagen. 2014; 55(6): 472-81.Ada A.O., Demiroglu C., Yilmazer M., Suzen H.S., Demirbag A.E., Efe S. et al. Cytogenetic damage in Turkish coke oven workers exposed to polycyclic aromatic hydrocarbons: Association with CYP1A1, CYP1B1, EPHX1, GSTM1, GSTT1, and GSTP1 gene polymorphisms. Arh. Hig. Rada Toksikol. 2013; 64(3): 359-69.Ada A.O., Demiroglu C., Yilmazer M., Suzen H.S., Demirbag A.E., Efe S. et al. Cytogenetic damage in Turkish coke oven workers exposed to polycyclic aromatic hydrocarbons: Association with CYP1A1, CYP1B1, EPHX1, GSTM1, GSTT1, and GSTP1 gene polymorphisms. Arh. Hig. Rada Toksikol. 2013; 64(3): 359-69.Cheng J., Leng S., Li H., Huang C., Niu Y., Zhang L. et al. Suboptimal DNA repair capacity predisposes coke-oven workers to accumulate more chromosomal damages in peripheral lymphocytes. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2009; 18(3): 987-93.Cheng J., Leng S., Li H., Huang C., Niu Y., Zhang L. et al. Suboptimal DNA repair capacity predisposes coke-oven workers to accumulate more chromosomal damages in peripheral lymphocytes. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2009; 18(3): 987-93.Минина В.И., Ларин С.А., Мун С.А., Глушков А.Н., Дружинин В.Г., Савченко Я.А. Комплексный анализ мутагенной и канцерогенной опасности условий труда на Кемеровском АО «Кокс». Медицина труда и промышленная экология. 2006; (11): 19-25.Минина В.И., Ларин С.А., Мун С.А., Глушков А.Н., Дружинин В.Г., Савченко Я.А. Комплексный анализ мутагенной и канцерогенной опасности условий труда на Кемеровском АО «Кокс». Медицина труда и промышленная экология. 2006; (11): 19-25.Дружинин В.Г. Сравнительная оценка кластогенного потенциала промышленных предприятий разного профиля. Гигиена и санитария. 2003; 82(5): 33-6.Дружинин В.Г. Сравнительная оценка кластогенного потенциала промышленных предприятий разного профиля. Гигиена и санитария. 2003; 82(5): 33-6.Celic M., Donbak L., Unal F., Yuzbasioglu D., Aksoy H., Yilmaz S. Cytogenetic damage in workers from a coal-fired power plant. Mutat. Res. 2007; 627: 158-63Celic M., Donbak L., Unal F., Yuzbasioglu D., Aksoy H., Yilmaz S. Cytogenetic damage in workers from a coal-fired power plant. Mutat. Res. 2007; 627: 158-63Савченко Я.А., Дружинин В.Г., Минина В.И., Глушков А.Н., Ахматьянова В.Р., Остапцева А.В. и др. Цитогенетический анализ генотоксических эффектов у работников теплоэнергетического производства. Генетика. 2008; 44(6): 857-62.Савченко Я.А., Дружинин В.Г., Минина В.И., Глушков А.Н., Ахматьянова В.Р., Остапцева А.В. и др. Цитогенетический анализ генотоксических эффектов у работников теплоэнергетического производства. Генетика. 2008; 44(6): 857-62.Минина В.И., Савченко Я.А., Баканова М.Л., Остапцева А.В., Попова О.А., Шаталина И.В. и др. Изучение вклада генетического полиморфизма в формирование индивидуальной чувствительности генома у рабочих теплоэнергетики. Гигиена и санитария. 2011; 80(5): 30-2.Минина В.И., Савченко Я.А., Баканова М.Л., Остапцева А.В., Попова О.А., Шаталина И.В. и др. Изучение вклада генетического полиморфизма в формирование индивидуальной чувствительности генома у рабочих теплоэнергетики. Гигиена и санитария. 2011; 80(5): 30-2.Donbak L., Rencuzogullar E., Yavuz A., Topaktas M. The genotoxic risk of underground coal miners from Turkey. Mutat. Res. 2005; 588: 82-7.Donbak L., Rencuzogullar E., Yavuz A., Topaktas M. The genotoxic risk of underground coal miners from Turkey. Mutat. Res. 2005; 588: 82-7.Santa Maria S.R., Arana M., Ramirez O. Chromosomal aberrations in peripheral lymphocytes from male native miners working in the Peruvian Andes. Genet. Mol. Biol. 2007; 30(4): 1135-8.Santa Maria S.R., Arana M., Ramirez O. Chromosomal aberrations in peripheral lymphocytes from male native miners working in the Peruvian Andes. Genet. Mol. Biol. 2007; 30(4): 1135-8.Rohr P., Kvitko K., Silva F.R., Menezes A.P., Porto C., Sarmento M. et al. Genetic and oxidative damage of peripheral blood lymphocytes in workers with occupational exposure to coal. Mutat. Res. 2013; 758: 23-8.Rohr P., Kvitko K., Silva F.R., Menezes A.P., Porto C., Sarmento M. et al. Genetic and oxidative damage of peripheral blood lymphocytes in workers with occupational exposure to coal. Mutat. Res. 2013; 758: 23-8.Rohr P., da Silva J., da Silva F.R., Sarmento M., Porto C., Debastiani R. et al. Evaluation of genetic damage in open-cast coal mine workers using the buccal micronucleus cytome assay. Environ. Mol. Mutagen. 2013; 54: 65-71.Rohr P., da Silva J., da Silva F.R., Sarmento M., Porto C., Debastiani R. et al. Evaluation of genetic damage in open-cast coal mine workers using the buccal micronucleus cytome assay. Environ. Mol. Mutagen. 2013; 54: 65-71.Kvitko K., Bandinelli E., Henriques J.A., Heuser V.D., Rohr P., da Silva F.R. et al. Susceptibility to DNA damage in workers occupationally exposed to pesticides, to tannery chemicals and to coal dust during mining. Genet. Mol. Biol. 2012; 35(4 Suppl.): 1060-8.Kvitko K., Bandinelli E., Henriques J.A., Heuser V.D., Rohr P., da Silva F.R. et al. Susceptibility to DNA damage in workers occupationally exposed to pesticides, to tannery chemicals and to coal dust during mining. Genet. Mol. Biol. 2012; 35(4 Suppl.): 1060-8.León-Mejía G., Espitia-Pérez L., Hoyos-Giraldo L.S., Da Silva J., Hart-mann A., Henriques J.A. et al. Assessment of DNA damage in coal open-cast mining workers using the cytokinesis-blocked micronucleus test and the comet assay. Sci. Total Environ. 2011; 409: 686-91.León-Mejía G., Espitia-Pérez L., Hoyos-Giraldo L.S., Da Silva J., Hart-mann A., Henriques J.A. et al. Assessment of DNA damage in coal open-cast mining workers using the cytokinesis-blocked micronucleus test and the comet assay. Sci. Total Environ. 2011; 409: 686-91.León-Mejía G., Quintana M., Debastiani R., Dias J., Espitia-Pérez L., Hartmann A. et al. Genetic damage in coal miners evaluated by buccal micronucleus cytome assay. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2014; 107: 133-9.León-Mejía G., Quintana M., Debastiani R., Dias J., Espitia-Pérez L., Hartmann A. et al. Genetic damage in coal miners evaluated by buccal micronucleus cytome assay. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2014; 107: 133-9.Stierum R.H., Hageman G.J., Welle I.J., Albering H.J., Schreurs J.G., Kleinjans J.C. Evaluation of exposure reducing measures on parameters of genetic risk in a population occupationally exposed to coal fly ash. Mutat Res. 1993; 319(4): 245-55.Stierum R.H., Hageman G.J., Welle I.J., Albering H.J., Schreurs J.G., Kleinjans J.C. Evaluation of exposure reducing measures on parameters of genetic risk in a population occupationally exposed to coal fly ash. Mutat Res. 1993; 319(4): 245-55.Kumar A., Yadav A., Giri S.K., Dev K., Gautam S.K., Gupta R. et al. Effect of genetic polymorphism of GSTM1 and GSTT1 genotypes on cytogenetic biomarkers among coaltar workers. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2011; 32: 128-35.Kumar A., Yadav A., Giri S.K., Dev K., Gautam S.K., Gupta R. et al. Effect of genetic polymorphism of GSTM1 and GSTT1 genotypes on cytogenetic biomarkers among coaltar workers. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2011; 32: 128-35.Минина В.И., Кулемин Ю.Е., Толочко Т.А., Мейер А.В., Савченко Я.А., Волобаев В.П. и др. Генотоксические эффекты воздействия производственной среды у шахтеров Кузбасса. Медицина труда и промышленная экология. 2015; (5): 4-8Минина В.И., Кулемин Ю.Е., Толочко Т.А., Мейер А.В., Савченко Я.А., Волобаев В.П. и др. Генотоксические эффекты воздействия производственной среды у шахтеров Кузбасса. Медицина труда и промышленная экология. 2015; (5): 4-8Schins R.P., Borm P.J. Mechanisms and mediators in coal dust induced toxicity: a review. Ann. Occup. Hyg. 1999; 43(1): 7-33.Schins R.P., Borm P.J. Mechanisms and mediators in coal dust induced toxicity: a review. Ann. Occup. Hyg. 1999; 43(1): 7-33.Kamp D.W., Graceffa P., Pryor W.A., Weitzman S.A. The role of free radicals in asbestos induced diseases. Free Radic. Biol. Med. 1992; 12(4): 293-315.Kamp D.W., Graceffa P., Pryor W.A., Weitzman S.A. The role of free radicals in asbestos induced diseases. Free Radic. Biol. Med. 1992; 12(4): 293-315.Mastrangelo G., Fadda E., Marzia V. Polycyclic aromatic hydrocarbons and cancer in man. Environ. Health Perspect. 1996; 104(11): 1166-70.Mastrangelo G., Fadda E., Marzia V. Polycyclic aromatic hydrocarbons and cancer in man. Environ. Health Perspect. 1996; 104(11): 1166-70.Ulker O.C., Ustundag A., Duydu Y., Yucesoy B., Karakaya A. Cytogenetic monitoring of coal workers and patients with coal workers’ pneumoconiosis in Turkey. Environ. Mol. Mutagen. 2008; 49(3): 232-7.Ulker O.C., Ustundag A., Duydu Y., Yucesoy B., Karakaya A. Cytogenetic monitoring of coal workers and patients with coal workers’ pneumoconiosis in Turkey. Environ. Mol. Mutagen. 2008; 49(3): 232-7.Volobaev V.P., Sinitsky M.Yu., Larionov A.V., Druzhinin V.G., Gafarov N.I., Minina Varvara I. et al. Modifying influence of occupational inflammatory diseases on the level of chromosome aberrations in coal miners. Mutagenesis. 2016; 31(2): 225-9.Volobaev V.P., Sinitsky M.Yu., Larionov A.V., Druzhinin V.G., Gafarov N.I., Minina Varvara I. et al. Modifying influence of occupational inflammatory diseases on the level of chromosome aberrations in coal miners. Mutagenesis. 2016; 31(2): 225-9.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.