Генетические полиморфизмы и риски развития профессиональной патологии (обзор литературы)

Введение. В настоящее время основное внимание уделяется выявлению генных патологий, однако информации о генетических полиморфизмах, ответственных за различия в ответе организма человека на воздействия вредных производственных факторов, пока недостаточно. В обзоре систематизированы и обобщены результаты современных исследований генетических полиморфизмов в качестве маркёров риска развития профессиональных болезней: пылевой патологии лёгких, хронической профессиональной интоксикации соединениями фтора и вибрационной болезни. Поиск литературных источников был проведён по базам PubMed, Google Scholar, eLibrary, Research Gate, Web of Science, Scopus и КиберЛенинка с использованием ключевых слов и словосочетаний: «однонуклеотидные полиморфизмы генов», «профессиональные заболевания», «пылевая патология лёгких», «вибрационная болезнь», «шахтёры», «хроническая профессиональная интоксикация соединениями фтора», «работники алюминиевого производства».

Роль генетических полиморфизмов в развитии пылевой патологии лёгких у шахтёров. Приведены сведения об ассоциации некоторых генетических полиморфизмов с развитием пылевой патологии лёгких. Показана связь ряда генов с изменением функции внешнего дыхания у работающих во вредных условиях угледобычи.

Роль генетических полиморфизмов в развитии хронической профессиональной интоксикации соединениями фтора. Показано, что хроническая профессиональная интоксикация соединениями фтора занимает ведущую позицию в структуре профессиональной заболеваемости работников предприятий алюминиевого производства, приведены основные полиморфизмы, связанные с развитием этой патологии.

Роль генетических полиморфизмов в развитии вибрационной болезни. Анализ литературных данных о прогнозировании риска развития вибрационной болезни позволил выявить ряд кандидатных генов, достоверно связанных с развитием этой профессиональной патологии, – каспаза-8 (ген CASP8), белок теплового шока семейства 70 (ген HSPA1B), матриксная металлопротеиназа-1 (ген MMP1).

Заключение. Представленные в обзоре данные свидетельствуют о значительном вкладе генетических полиморфизмов в развитие профессиональной патологии. Информация о рисках развития профессиональных патологий способствует более точной диагностике, предотвращению, отсрочиванию начала болезни, а также уменьшению интенсивности выявляемых симптомов с помощью своевременных медикаментозных и профилактических мероприятий.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.

Участие авторов:
Жукова А.Г. – концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование;
Кизиченко Н.В., Ядыкина Т.К. – сбор материала;
Лузина Ф.А. – редактирование.
Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех её частей.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила: 21.04.2025 / Поступила после доработки: 21.05.2025 / Принята к печати: 26.06.2025 / Опубликована: 20.08.2025

1. Попова А.Ю. Состояние условий труда и профессиональная заболеваемость в Российской Федерации. Медицина труда и экология человека. 2015; (3): 7–13. https://elibrary.ru/uwajyj

2. Вадулина Н.В., Галлямов М.А., Девятова С.М. Профессиональная заболеваемость в России: проблемы и решения. Безопасность техногенных и природных систем. 2020; (3): 7–15. https://doi.org/10.23947/2541-9129-2020-3-7-15 https://elibrary.ru/rhguim

3. Faruque M.O., De Jong K., Vonk J.M., Kromhout H., Vermeulen R., Bültmann U., et al. Occupational exposures and genetic susceptibility to occupational exposures are related to sickness absence in the Lifelines cohort study. Sci. Rep. 2020; 10(1): 12963. https://doi.org/10.1038/s41598-020-69372-6

4. Бухтияров И.В., Кузьмина Л.П., Головкова Н.П., Чеботарев А.Г., Лескина Л.М., Хелковский-Сергеев Н.А. и др. Обоснование платформы стандартов на основе оценки риска нарушения здоровья работников предприятий ведущих отраслей экономики. Медицина труда и промышленная экология. 2021; 61(3): 155–60. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2021-61-3-155-160 https://elibrary.ru/jzggrs

5. Shrine N., Izquierdo A.G., Chen J., Packer R., Hall R.J., Guyatt A.L., et al. Multi-ancestry genome-wide association analyses improve resolution of genes and pathways influencing lung function and chronic obstructive pulmonary disease risk. Nat. Genet. 2023; 55(3): 410–22. https://doi.org/10.1038/s41588-023-01314-0

6. Qiao L., Liu X., He Y., Zhang J., Huang H., Bian W., et al. Progress of signaling pathways, stress pathways and epigenetics in the pathogenesis of skeletal fluorosis. Int. J. Mol. Sci. 2021; 22(21): 11932. https://doi.org/10.3390/ijms222111932

7. Смирнова Е.Л., Потеряева Е.Л., Иванова А.А., Максимов В.Н., Фунтикова И.С., Несина И.А. Ассоциация ID полиморфизма гена CASP8 с вибрационной болезнью. Медицина труда и промышленная экология. 2022; 62(12): 809–13. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2022-62-12-809-813 https://elibrary.ru/srspyj

8. Khoury M.J., Gwinn M., Bowen M.S., Dotson W.D. Beyond base pairs to bedside: a population perspective on how genomics can improve health. Am. J. Public Health. 2012; 102(1): 34–7. https://doi.org/10.2105/AJPH.2011.300299

9. Gaffney A., Christiani D.C. Gene-environment interaction from international cohorts: impact on development and evolution of occupational and environmental lung and airway disease. Semin. Respir. Crit. Care Med. 2015; 36(3): 347–57. https://doi.org/10.1055/s-0035-1549450

10. Laviolle B., Denèfle P., Gueyffier F. The contribution of genomics in the medicine of tomorrow, clinical applications and issues. Therapie. 2019; 74(1): 9–15. https://doi.org/10.1016/j.therap.2018.11.012

11. Zhang Y., Sun D., Song Y., Ye Q. Candidate gene polymorphisms associated with silicosis and coal workers’ pneumoconiosis: a systematic review and meta-analysis. BMC Pulm. Med. 2024; 24(1): 580. https://doi.org/10.1186/s12890-024-03392-0

12. Величковский Б.Т. Патогенетическая классификация профессиональных заболеваний органов дыхания, вызванных воздействием фиброгенной пыли. Пульмонология. 2008; (4): 93–101. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2008-0-4-93-101 https://elibrary.ru/juydpd

13. Perlman D.M., Maier L.A. Occupational lung disease. Med. Clin. North Am. 2019; 103(3): 535–48. https://doi.org/10.1016/j.mcna.2018.12.012

14. Qi X.M., Luo Y., Song M.Y., Liu Y., Shu T., Liu Y., et al. Pneumoconiosis: Current status and future prospects. Chin. Med. J. (Engl.). 2021; 134(8): 898–907. https://doi.org/10.1097/CM9.0000000000001461

15. Liu G., Xu Q., Zhao J., Nie W., Guo Q., Ma G. Research status of pathogenesis of pneumoconiosis and dust control technology in mine – a review. Appl. Sci. 2021; 11(21): 10313. https://doi.org/10.3390/app112110313

16. Бондарев О.И., Бугаева М.С., Герус А.Ю., Кизиченко Н.В. Морфологические предикторы риска для здоровья шахтёров в контексте клинических исследований. Гигиена и санитария. 2024; 103(7): 663–70. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2024-103-7-663-670 https://elibrary.ru/nismjq

17. Бугаева М.С., Бондарев О.И., Казицкая А.С., Михайлова Н.Н. Патогенетические основы системных морфологических проявлений пневмокониоза угольщика (обзор). Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2024; 32(2): 66–74. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2024-32-2-66-74 https://elibrary.ru/gaodxh

18. Fan Y., Ma R., Du X., Chai D., Yang S., Ye Q. Small airway dysfunction in pneumoconiosis: a cross-sectional study. BMC Pulm. Med. 2022; 22(1): 167. https://doi.org/10.1186/s12890-022-01929-9

19. Wyss A.B., Sofer T., Lee M.K., Terzikhan N., Nguyen J.N., Lahousse L., et al. Multiethnic meta-analysis identifies ancestry-specific and cross-ancestry loci for pulmonary function. Nat. Commun. 2018; 9(1): 2976. https://doi.org/10.1038/s41467-018-05369-0

20. Shrine N., Guyatt A.L., Erzurumluoglu A.M., Jackson V.E., Hobbs B.D., Melbourne C.A., et al. New genetic signals for lung function highlight pathways and chronic obstructive pulmonary disease associations across multiple ancestries. Nat. Genet. 2019; 51(3): 481–93. https://doi.org/10.1038/s41588-018-0321-7

21. Bullard J.E., Wert S.E., Whitsett J.A., Dean M., Nogee L.M. ABCA3 mutations associated with pediatric interstitial lung disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2005; 172(8): 1026–31. https://doi.org/10.1164/rccm.200503-504OC

22. Liu Y., Yang J., Wu Q., Han R., Yan W., Yuan J., et al. LRBA gene polymorphisms and risk of coal workers’ pneumoconiosis: a case-control study from China. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2017; 14(10): 1138. https://doi.org/10.3390/ijerph14101138

23. Wang W., Yu Y., Wu S., Sang L., Wang X., Qiu A., et al. The rs2609255 polymorphism in the FAM13A gene is reproducibly associated with silicosis susceptibility in a Chinese population. Gene. 2018; 661: 196–201. https://doi.org/10.1016/j.gene.2018.03.098

24. Jönsson E., Ljung L., Norrman E., Freyhult E., Ärlestig L., Dahlqvist J., et al. Pulmonary fibrosis in relation to genetic loci in an inception cohort of patients with early rheumatoid arthritis from northern Sweden. Rheumatology (Oxford). 2022; 61(3): 943–52. https://doi.org/10.1093/rheumatology/keab441

25. Hu Y., Li Z., Ren Y., Dai H. Association of family sequence similarity gene 13A gene polymorphism and interstitial lung disease susceptibility: A systematic review and meta-analysis. Mol. Genet. Genomic. Med. 2023; 11(11): e2279. https://doi.org/10.1002/mgg3.2279

26. Zhao R., Tao X., Zhang W., Li S., Zhou S., Ning A., et al. Novel functional eQTL-SNPs associated with susceptibility to occupational pulmonary fibrosis: a multi-stage study. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2025; 289: 117679. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2025.117679

27. Zhukova A.G., Mikhailova N.N., Sazontova T.G., Zhdanova N.N., Kazitskaya A.S., Bugaeva M.S., et al. Participation of free-radical processes in structural and metabolic disturbances in the lung tissues caused by exposure to coal-rock dust and their adaptogenic correction. Bull. Exp. Biol. Med. 2020; 168(4): 439–43. https://doi.org/10.1007/s10517-020-04727-7

28. Кузьмина Л.П., Хотулева А.Г., Ковалевский Е.В., Анохин Н.Н., Цхомария И.М. Ассоциация полиморфных вариантов генов цитокинов и ферментов антиоксидантной системы с развитием асбестоза. Медицина труда и промышленная экология. 2020; 60(12): 898–903. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2020-60-12-898-903 https://elibrary.ru/ckpiuv

29. Christiani D.C., Mehta A.J., Yu C.L. Genetic susceptibility to occupational exposures. Occup. Environ. Med. 2008; 65(6): 430–6. https://doi.org/10.1136/oem.2007.033977

30. Alhobeira H.A., Mandal R.K., Khan S., Dar S.A., Mahto H., Saeed M., et al. Link between MnSOD Ala16Val (rs4880) polymorphism and asthma risk is insignificant from sequential meta-analysis. Bioinformation. 2020; 16(11): 789–800. https://doi.org/10.6026/97320630016789

31. Казицкая А.С., Ядыкина Т.К., Гуляева О.Н., Панев Н.И., Жукова А.Г. Полиморфизм генов ферментов антиоксидантной защиты как риск формирования хронического пылевого бронхита у стажированных работников угольных шахт. Гигиена и санитария. 2023; 102(4): 345–50. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-4-345-350 https://elibrary.ru/vdcjvh

32. Жукова А.Г., Казицкая А.С., Ядыкина Т.К., Гуляева О.Н. Ассоциация полиморфизмов генов MnSOD и GPX1 с риском развития хронического пылевого бронхита. Бюллетень сибирской медицины. 2023; 22(3): 36–42. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2023-3-36-42 https://elibrary.ru/cnnhhb

33. Мухаммадиева Г.Ф., Кутлина Т.Г., Каримов Д.О., Бакиров А.Б., Шагалина А.У., Идиятуллина Э.Ф. Роль полиморфных вариантов генов TNFA, TSLP в развитии профессиональной бронхиальной астмы. Экология человека. 2017; (10): 34–8. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2017-10-34-38 https://elibrary.ru/zipiml

34. Жукова А.Г., Казицкая А.С., Ядыкина Т.К., Логунова Т.Д. Распределение полиморфных вариантов генов TNF-α и TNFRSF1α у шахтёров с пылевой патологией лёгких. Гигиена и санитария. 2023; 102(7): 670–4. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-7-670-674 https://elibrary.ru/blohxx

35. Казицкая А.С., Жукова А.Г., Ядыкина Т.К., Гуляева О.Н., Панев Н.И. Вклад полиморфных вариантов генов про- и противовоспалительных цитокинов в развитие профессиональной пылевой патологии лёгких у шахтёров. Медицина труда и промышленная экология. 2023; 63(8): 503–11. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2023-63-8-503-511 https://elibrary.ru/bfzggu

36. Жукова А.Г., Казицкая А.С., Ядыкина Т.К., Коротенко О.Ю., Гуляева О.Н. Ассоциация полиморфизма гена hANP (rs5065) с пылевой патологией лёгких и сопутствующими структурно-функциональными изменениями миокарда у шахтёров. Медицина труда и промышленная экология. 2022; 62(5): 304–10. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2022-62-5-304-310 https://elibrary.ru/itltws

37. Казицкая А.С., Бондарев О.И., Бугаева М.С., Жукова А.Г., Ядыкина Т.К. Морфометрические и генетические исследования механизмов повреждения сердечно-сосудистой системы у шахтёров Кузбасса с пылевой патологией легких. Медицина труда и промышленная экология. 2021; 61(9): 611–9. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2021-61-9-611-619 https://elibrary.ru/aqoooe

38. Агалакова Н.И., Гусев Г.П. Влияние неорганического фтора на живые организмы различного филогенетического уровня. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2011; 47(5): 337–47. https://elibrary.ru/msisrj

39. Рослая H.A., Лихачева Е.И., Оранский И.Е., Одинокая В.А., Плотко Э.Г., Жовтяк Е.П. и др. Клинико-патогенетические особенности хронической профессиональной интоксикации соединениями фтора в современных условиях. Медицина труда и промышленная экология. 2012; (11): 17–21. https://elibrary.ru/pihqlh

40. Алёхина Д.А., Жукова А.Г., Сазонтова Т.Г. Влияние малых доз неорганических соединений фтора на уровень свободнорадикального окисления и внутриклеточных защитных систем в сердце, легких и печени. Технологии живых систем. 2016; 13(6): 49–56. https://elibrary.ru/xaghad

41. Агалакова Н.И., Петрова Т.И., Гусев Г.П. Активация Fas рецепторов, каспазы-8 и каспазы-3 ионами фтора в эритроцитах крысы in vitro. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2019; 55(2): 90–6. https://doi.org/10.1134/S0044452919020013 https://elibrary.ru/itfztf

42. Надей О.В., Иванова Т.И., Суфиева Д.А., Агалакова Н.И. Морфологические изменения нейронов гиппокампа крыс как результат избыточного потребления фтора. Журнал анатомии и гистопатологии. 2020; 9(2): 53–60. https://doi.org/10.18499/2225-7357-2020-9-2-53-60 https://elibrary.ru/ypiljj

43. Ядыкина Т.К., Бугаева М.С., Кочергина Т.В., Михайлова Н.Н. Клинико-экспериментальные исследования влияния хронической фтористой интоксикации на гормональный статус организма и морфологические изменения щитовидной железы. Медицина труда и промышленная экология. 2021; 61(3): 173–80. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2021-61-3-173-180 https://elibrary.ru/bpwqqx

44. Du Y., Fu X., Jin J., Li Z., Xu K., Guo M., et al. Effects of SNPs in SOD2 and SOD3 interacted with fluoride exposure on the susceptibility of dental fluorosis. Int. J. Hyg. Environ. Health. 2022; 239: 113879. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2021.113879

45. Jarquín-Yñezá L., Alegría-Torres J.A., Castillo C.G., de Jesús Mejía-Saavedra J. Dental fluorosis and a polymorphism in the COL1A2 gene in Mexican children. Arch. Oral Biol. 2018; 96: 21–5. https://doi.org/10.1016/j.archoralbio.2018.08.010

46. Romualdo P.C., Pucinelli C.M., Tannure P.N., Nelson-Filho P., Segato R.A.B., Brancher J.A., et al. Evaluation of genetic polymorphisms in MMP2, MMP9 and MMP20 in Brazilian children with dental fluorosis. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2019; 66: 104–8. https://doi.org/10.1016/j.etap.2018.12.016

47. Saha D., Goswami R., Majumdar K.K., Sikdar N., Pramanik S. Evaluating the association between dental fluorosis and polymorphisms in bone development and mineralization genes among population from a fluoride endemic region of Eastern India. Biol. Trace Elem. Res. 2021; 199(1): 1–8. https://doi.org/10.1007/s12011-020-02116-9

48. Chakraborty A., Pramanik S., Datta K., Goswami R., Saha D., Majumdar K.K., et al. Possible association between polymorphisms in ESR1, COL1A2, BGLAP, SPARC, VDR, and MMP2 genes and dental fluorosis in a population from an endemic region of West Bengal. Biol. Trace Elem. Res. 2022; 200(11): 4641–53. https://doi.org/10.1007/s12011-021-03072-8

49. González-Casamada C., Nevarez-Rascón M., Nevarez-Rascón A., González-Galván M., Isiordia-Espinoza M.A., Bologna-Molina R., et al. Single nucleotide polymorphisms and dental fluorosis: a systematic review. Dent. J. (Basel). 2022; 10(11): 211. https://doi.org/10.3390/dj10110211

50. Михайлова Н.Н., Ядыкина Т.К., Бугаева М.С., Данилов И.П., Семенова Е.А., Дорошилова А.В. и др. Клинико-экспериментальные исследования состояния костной ткани при флюорозе. Медицина труда и промышленная экология. 2019; 59(6): 364–70. https://elibrary.ru/corffo

51. Ядыкина Т.К., Гуляева О.Н., Румпель О.А., Семенова Е.А., Жукова А.Г. Ассоциативная связь молекулярно-генетических и биохимических маркеров с характером течения хронической фтористой интоксикации у рабочих алюминиевой промышленности. Медицина труда и промышленная экология. 2019; 59(6): 324–9. https://elibrary.ru/lirbcd

52. Ядыкина Т.К., Коротенко О.Ю., Семенова Е.А., Бугаева М.С., Жукова А.Г. Исследование генов глутатион-S-трансфераз (GST) T1 и M1 у работников алюминиевой промышленности с коморбидной кардиоваскулярной патологией. Медицина труда и промышленная экология. 2023; 63(8): 519–527. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2023-63-8-519-527 https://elibrary.ru/vfnyqa

53. Ядыкина Т.К., Михайлова Н.Н., Семенова Е.А., Жукова А.Г., Панев Н.И. Полиморфизм 283 A>G (BsmI) гена VDR как предиктор остеопороза, осложненного хроническим пиелонефритом, у работников алюминиевого производства. Медицина труда и промышленная экология. 2022; 62(5): 295–303. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2022-62-5-295-303 https://elibrary.ru/hrelha

54. Катаманова Е.В., Бичев С.С., Нурбаева Д.Ж. Значение дисфункции структур головного мозга в патогенезе и формировании клинической картины вибрационной болезни. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2012; (1): 32–6. https://elibrary.ru/pbtymn

55. Bernardo-Filho M., Bemben D., Stark C., Taiar R. Biological consequences of exposure to mechanical vibration. Dose Response. 2018; 16(3): 155932581879961. https://doi.org/10.1177/1559325818799618

56. Воробьева В.В., Шабанов П.Д. Клеточные механизмы формирования гипоксии в тканях экспериментальных животных на фоне варьирования характеристик вибрационного воздействия. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2019; 17(3): 59–70. https://doi.org/10.17816/RCF17359-70 https://elibrary.ru/qgqzkh

57. Каримов Д.Д., Шайхлисламова Э.Р., Мухаммадиева Г.Ф., Кудояров Э.Р., Валова Я.В., Каримов Д.О. Полиморфизм генов MMP1 и SOD2 в патогенезе профессиональных заболеваний у работников горнообогатительных предприятий. Медицина труда и промышленная экология. 2024; 64(8): 552–8. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2024-64-8-552-558 https://elibrary.ru/qolxqw

58. Turturici G., Sconzo G., Geraci F. Hsp70 and its molecular role in nervous system diseases. Biochem. Res. Int. 2011; 2011: 618127. https://doi.org/10.1155/2011/618127

59. Черняк Ю.И., Меринова А.П. Полиморфные локусы генов-кандидатов у пациентов с профессиональными болезнями. Гигиена и санитария. 2023; 102(7): 689–94. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-7-689-694 https://elibrary.ru/glwiya

60. Giacconi R., Costarelli L., Malavolta M., Piacenza F., Galeazzi R., Gasparini N., et al. Association among 1267 A/G HSP70-2, -308 G/A TNF-α polymorphisms and pro-inflammatory plasma mediators in old ZincAge population. Biogerontology. 2014; 15(1): 65–79. https://doi.org/10.1007/s10522-013-9480-1

61. Zeng G.Q., Chen A.B., Li W., Song J.H., Gao C.Y. High MMP-1, MMP-2, and MMP-9 protein levels in osteoarthritis. Genet. Mol. Res. 2015; 14(4): 14811–22. https://doi.org/10.4238/2015.November.18.46

62. Sundar S.S., Jayesh S.R., Hussain S. Association of matrix metalloproteinase 1 gene promoter mutation and residual ridge resorption in edentulous patients of South Indian origin. J. Pharm. Bioallied. Sci. 2015; 7(Suppl. 2): S652–5. https://doi.org/10.4103/0975-7406.163591