Полиморфизм Ala16Val гена супероксиддисмутазы 2 (SOD2) и факторы сердечно-сосудистого риска работников металлургического комбината

Введение. Болезни системы кровообращения являются ведущей причиной смертности населения, поэтому их диагностика и профилактика имеют большое значение. Работники отрасли чёрной металлургии подвергаются воздействию вредных производственных факторов, которые в совокупности с генетической предрасположенностью могут влиять на развитие и прогрессирование болезней системы кровообращения. Полиморфизм Ala16Val (rs4880) может быть связан с сердечно-сосудистыми и сопутствующими патологиями, поскольку влияет на работу супероксиддисмутазы — фермента, катализирующего первую стадию удаления активных форм кислорода.

Цель исследования — изучение взаимосвязи полиморфизма Ala16Val гена SOD2 с артериальным давлением, индексом массы тела и биохимическими показателями крови (содержанием общего холестерина и глюкозы) у работников металлургического комбината.

Материалы и методы. Для исследования была сформирована выборка из 98 пациентов мужского пола в возрасте от 24 до 66 лет (средний возраст 48,8 ± 8,3 года), работающих в конвертерном цехе металлургического комбината. Выделение ДНК осуществлялось с помощью набора Lumipure (Lumiprobe, Россия) в соответствии с инструкцией производителя. Генотипирование проводили при помощи системы ПЦР с оптической детекцией в реальном времени QuantStudio 3 (ThermoFisher, США) и готового коммерческого набора «SNP-Скрин» (Синтол, Россия).

Результаты. Генотип Val/Val ассоциировался с более высокими значениями систолического и диастолического артериального давления, а также общим содержанием холестерина в крови.

Ограничения исследования. Ограничением данного исследования явилось отсутствие полноценных сведений об условиях труда в представленных санитарно-гигиенических характеристиках. В исследовании отсутствовала контрольная группа, что не позволило оценить непосредственное влияние вредных производственных факторов на развитие болезней системы кровообращения у носителей генотипа Val/Val. Однако представленная выборка может быть охарактеризована как однородная, что позволяет применить полученные результаты с учётом региональных особенностей к оценке рисков здоровья взрослого трудоспособного населения, работающего на предприятиях чёрной металлургии.

Заключение. Генотип Val/Val, предположительно, ассоциирован с факторами сердечно-сосудистого риска у рабочих металлургического комбината вследствие снижения антиоксидантного потенциала.

Соблюдение этических стандартов. Проведение исследования одобрено в соответствии с протоколом № 1 от 26.02.2021 г. и заключением Локального этического комитета Федерального бюджетного учреждения науки «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промышленных предприятий» Роспотребнадзора. Все участники исследования дали информированное добровольное письменное согласие на участие в исследовании.

Участие авторов:
Берёза И.А., Амромина А.М., Шаихова Д.Р. — сбор и обработка данных, написание текста, редактирование;
Шастин А.С., Газимова В.Г., Астахова С.Г. — концепция и дизайн исследования, сбор материала;
Сутункова М.П. — концепция и дизайн исследования, редактирование.
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: 15.03.2023 / Принята к печати: 31.05.2023 / Опубликована: 20.06.2023

1. Оганов Р.Г., Масленникова Г.Я. Демографические тенденции в Российской Федерации: вклад болезней системы кровообращения. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2012; 11(1): 5–10. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2012-1-5-10 https://elibrary.ru/rckgmr

2. Бойцов С.А., Драпкина О.М. Современное содержание и совершенствование стратегии высокого сердечно-сосудистого риска в снижении смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Терапевтический архив. 2021; 93(1): 4–6. https://doi.org/10.26442/00403660.2021.01.200543 https://elibrary.ru/tbevuh

3. Jomova K., Valko M. Advances in metal-induced oxidative stress and human disease. Toxicology. 2011; 283(2–3): 65–87. https://doi.org/10.1016/j.tox.2011.03.001

4. Ray P.D., Huang B.W., Tsuji Y. Reactive oxygen species (ROS) homeostasis and redox regulation in cellular signaling. Cell Signal. 2012; 24(5): 981–90. https://doi.org/10.1016/j.cellsig.2012.01.008

5. Landis G.N., Tower J. Superoxide dismutase evolution and life span regulation. Mech. Ageing Dev. 2005; 126(3): 365–79. https://doi.org/10.1016/j.mad.2004.08.012

6. Sutton A., Imbert A., Igoudjil A., Descatoire V., Cazanave S., Pessayre D., et al. The manganese superoxide dismutase Ala16Val dimorphism modulates both mitochondrial import and mRNA stability. Pharmacogenet. Genomics. 2005; 15(5): 311–9. https://doi.org/10.1097/01213011-200505000-00006

7. NHLBI Obesity Education Initiative. The Practical Guide Identification, Evaluation, and Treatment of Overweight and Obesity in Adults; 2000. Available at: https://www.nhlbi.nih.gov/files/docs/guidelines/prctgd_c.pdf

8. Губарева В.В., Маслов К.А. Котел-утилизатор как способ сокращения вредных выбросов. В кн.: Инновационные подходы в решении современных проблем рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Сборник докладов Международной научно-технической конференции. Белгород; 2019: 185–7. https://elibrary.ru/olclzv

9. Кузьмина Р.И., Кожахина А.В., Иванова Ю.В., Ливенцев П.В. Охрана окружающей среды в нефтепереработке. Саратов; 2007: 18–9.

10. Wessling-Resnick M. Iron homeostasis and the inflammatory response. Annu. Rev. Nutr. 2010; 30: 105–22. https://doi.org/10.1146/annurev.nutr.012809.104804

11. Montano M.A., da Cruz I.B., Duarte M.M., da Costa Krewer C., da Rocha M.I., Mânica-Cattani M.F., et al. Inflammatory cytokines in vitro production are associated with Ala16Val superoxide dismutase gene polymorphism of peripheral blood mononuclear cells. Cytokine. 2012; 60(1): 30–3. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2012.05.022

12. Puntarulo S. Iron, oxidative stress and human health. Mol. Aspects. Med. 2005; 26(4-5): 299–312. https://doi.org/10.1016/j.mam.2005.07.001

13. Grossman E. Does increased oxidative stress cause hypertension? Diabetes Care. 2008; 31(Suppl. 2): S185–9. https://doi.org/10.2337/dc08-s246

14. Valenti L., Conte D., Piperno A., Dongiovanni P., Fracanzani A.L., Fraquelli M., et al. The mitochondrial superoxide dismutase A16V polymorphism in the cardiomyopathy associated with hereditary haemochromatosis. J. Med. Genet. 2004; 41(12): 946–50. https://doi.org/10.1136/jmg.2004.019588

15. McIntyre M., Bohr D.F., Dominiczak A.F. Endothelial function in hypertension: the role of superoxide anion. Hypertension. 1999; 34(4 Pt. 1): 539–45. https://doi.org/10.1161/01.hyp.34.4.539

16. Chen H., Yu M., Li M., Zhao R., Zhu Q., Zhou W., et al. Polymorphic variations in manganese superoxide dismutase (MnSOD), glutathione peroxidase-1 (GPX1), and catalase (CAT) contribute to elevated plasma triglyceride levels in Chinese patients with type 2 diabetes or diabetic cardiovascular disease. Mol. Cell Biochem. 2012; 363(1-2): 85–91. https://doi.org/10.1007/s11010-011-1160-3

17. Möllsten A., Marklund S.L., Wessman M., Svensson M., Forsblom C., Parkkonen M., et al. A functional polymorphism in the manganese superoxide dismutase gene and diabetic nephropathy. Diabetes. 2007; 56(1): 265–9. https://doi.org/10.2337/db06-0698

18. Kangas-Kontio T., Vavuli S., Kakko S.J., Penna J., Savolainen E.R., Savolainen M.J., et al. Polymorphism of the manganese superoxide dismutase gene but not of vascular endothelial growth factor gene is a risk factor for diabetic retinopathy. Br. J. Ophthalmol. 2009; 93(10): 1401–6. https://doi.org/10.1136/bjo.2009.159012

19. Laurent S., Boutouyrie P. Arterial stiffness: a new surrogate end point for cardiovascular disease? J. Nephrol. 2007; 20(Suppl. 12): S45–50.