Кариологический статус буккальных эпителиоцитов шахтёров с профессиональными лёгочными патологиями

Введение. Угольная пыль является основным флогогенным фактором развития хронического пылевого бронхита у шахтёров. Функциональная активность буккального эпителия в значительной степени определяет реактивность организма и модулирует развитие патологического процесса.

Материал и методы. У 49 шахтёров (средний возраст 51,08 ± 0,51 лет), имеющих в анамнезе хронический пылевой бронхит, 55 шахтёров (средний возраст 50,96 ± 0,37 лет), не имеющих профессиональных заболеваний, и 52 мужчин контрольной группы (средний возраст 50,61 ± 3,27 лет) с использованием микроядерного теста определены частоты встречаемости буккальных эпителиоцитов с микроядрами, ядерными протрузиями «пузырёк», «битое яйцо», «язык», а также двуядерных клеток и клеток со сдвоенным ядром.

Результаты. Для группы шахтёров без профзаболеваний частота встречаемости клеток с микроядрами и сдвоенными ядрами составила 0,73 ± 0,99‰ и 4,25 ± 3,75‰, для контрольной группы 0,31 ± 0,53‰ (р = 0,0384) и 2,89 ± 2,76‰ (р = 0,0195) соответственно. Значимые отличия для группы шахтёров с хроническим пылевым бронхитом относительно шахтёров без профзаболеваний установлены по следующим ядерным аномалиям: микроядро (1,69 ± 1,29‰; 0,73 ± 0,99‰; р = 0,0384), протрузия «пузырёк» (2,43 ± 2,08‰; 1,20 ± 1,51 ‰; р = 0,7175), суммарная частота протрузий (3,67±2,88‰; 1,81±2,01‰; р = 0,0001), двуядерность (5,51 ± 4,28‰; 3,85 ± 4,01‰; р = 0,0129) и сдвоенное ядро (7,43 ± 4,45‰; 4,25 ± 3,75‰; р < 0,0001).

Обсуждение. Значимых ассоциаций уровня ядерных аномалий со стажем работы и наличием вредной привычки (курение) ни в одной из обследованных групп не выявлено.

Заключение. Таким образом, производственные факторы подземной угледобычи индуцируют кластогенные и анеугенные эффекты; усугубление гипоксии, связанное с нарушением функций внешнего дыхания, воздействием медиаторов воспаления и нарушением редокс-гомеостаза значительно повышают частоту кариологических повреждений в буккальных эпителиоцитах.

1. Chen Y., Shan N., Huggins F.E., Huffman G.P. Transmission electron microscopy investigation of ultrafine coal fly ash particles. Environ. Sci. Technol. 2005; 39(4): 1144-51.

2. Schins R.P., Borm P.J. Mechanisms and mediators in coal dust induced toxicity. Ann. Ocup. Hyg. 1999; 48(1): 7-13.

3. Ellmerich S., Djouder N., Shjller M., Klein J.P. Production of cytokines by monocytes, ephithelial and endothelial cells activated by Streptococcus bovis. Cytokine. 2000; 12(1): 26-31.

4. Yanagita M., Shimabucuro Y., Nozaki T., Yoshimura N., Watanabe J., Koide H. et al. IL-15 up-regulates iNOS expression and NO-production by gingival ephithelial cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002; 297(2): 329-34.

5. Thomas P., Hollad N., Bolognesi C., Kirsch-Volders M., Bonassi S., Zeiger E. et al. Buccal micronucleus cytome assay. Nat. Protoc. 2009; 4(6): 825-37.

6. Сычева Л.П. Биологическое значение, критерии определения и пределы варьирования полного спектра кариологических показателей при оценке цитогенетического статуса человека. Медицинская генетика. 2007; 6(11): 3-11

7. Volobaev V.P., Sinitsky M.Yu., Larionov A.V., Druzhinin V.G., Gafarov N.I., Minina V.I. et al. Modifying influence of occupational inflammatory diseases on the level of chromosome aberrations in coal miners. Mutagenesis. 2016; 31(2): 225-9.

8. Holland N., Bolognesi C., Kirsch-Volders M., Bonassi S., Zeiger E., Knasmueller S. et al. The micronucleus assay in human buccal cells as a tool for biomonitoring DNA damage: the HUMN project perspective on current status and knowledge gaps. Mutat. Res. 2008; 659(1-2): 93-108.

9. Leon-Mejia G., Quintana M., Debastini R., Dias J., Espitia-Perez L., Hartmann A. et al. Genetic damage in coal miners evaluated by buccal micronucleus cytome assay. Environ. Saf. 2014; 107: 133-9.

10. 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(1): 65-71.

11. Петрашова Д.А., Белишева Н.К., Пелевина И.И., Мельник Н.А., Зользер Ф. Генотоксические эффекты в буккальном эпителии горняков, работающих в условиях облучения природными источниками ионизирующего излучения. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011; 13(1): 1792-6

12. Nersesyan A. Nuclear buds in exfoliated human cells. Mutat. Res. 2005; 588(1): 64-8.

13. Serrano-Garcia L., Montero-Montoya R. Micronuclei and chromatid buds are the result of related genotoxic events. Environ. Mol. Mutagen. 2001; 38(1): 38-45.

14. Zeljezic D., Garaj-Vrhovac V. Chromosomal aberrations, micronuclei and nuclear buds induced in human lymphocytes by 2,4- dichlorophenoxyacetic acid pesticide formulation. Toxicology. 2004; 200(1): 39-47.

15. Montero R., Serrano L., Davila V., Segura Y., Arrieta A., Fuentes R. et al. Metabolic polymorphisms and the micronucleus frequency in buccal epithelium of adolescents living in an urban environment. Environ. Mol. Mutagen. 2003; 42(3): 216-22.

16. Fenech M., Crott J.W. Micronuclei, nucleoplasmic bridges and nuclear buds induced in folic acid deficient human lymphocytes-evidence for breakage-fusion-bridge cycles in the cytokinesis-block micronucleus assay. Mutat. Res. 2002; 504(1-2): 131-6.

17. Shimizu N., Itoh N., Utiyama H., Wahl G.M. Selective entrapment of extrachromosomally amplified DNA by nuclear budding and micronucleation during S phase. J. Cell Biol. 1998; 140(6): 1307-20.

18. Gadhia P.K., Thumbar P.P., Kevadiya B. Cytome assay of buccal epithelium for bio-monitoring genotoxic assessment of benzene exposure among petrol pump attendants. Int. J. Hum. Genet. 2010: 10(4): 239-45.

19. Celik A., Yildirim S., Ekinci S.Y., Tasdelen B. Bio-monitoring for the genotoxic assessment in road construction works as determined by the buccal micronucleus cytome assay. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2013; 92: 265-70.

20. Benedetti D., Nunes E., Sarmento M.S., Porto C., Santos C.E.I., Dias J.F. et al. Genetic damage in soybean workers exposed to pesticides: Evaluation with the comet and buccal micronucleus cytome assays. Mut. Res. 2013; 752(1-2): 28-33.

21. 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 hemicals and to coal dust during mining. Genet. Mol. Biol. 2012; 35(4): 1060-8.

22. Мейер А.В., Толочко Т.А., Минина В.И., Тимофеева А.А. Влияние полиморфизма генов репарации ДНК на кариологический статус клеток буккального эпителия человека при экспозиции радоном. Экологическая генетика. 2014; XII(1): 28-38

23. Otto M., Gogvadze V., Orrenius S., Zhivotovsky B. Mitochondria, oxidative stress and cell death. Apoptosis. 2007; 12: 913-22.

24. Yen W.L., Klionsky D.J. How to live long and prosper: autophagy, mitochondria, and aging. Physiology (Bethesda). 2008; 23: 248-62.