Распределение полиморфных вариантов генов TNF-α и TNFRSF1α у шахтёров с пылевой патологией лёгких

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Длительное воздействие угольно-породной пыли на организм вызывает системное воспаление, одним из механизмов развития которого является повышение продукции провоспалительных цитокинов — TNF-α, IL-1β, IL-2, IL-6. Показано, что развитие и течение профессиональной патологии зависит от индивидуальных особенностей организма работающих во вредных условиях. В связи с этим необходимо установить значимость полиморфизма генов TNF-α и TNFRSF1α в формировании пылевой патологии лёгких у рабочих основных профессий шахт юга Кузбасса.

Цель исследования — изучить частоту встречаемости полиморфных вариантов генов TNF-α (rs1800629) и TNFRSF1α (rs4149584) у шахтёров с пылевой патологией лёгких.

Материалы и методы. Проведено обследование 127 шахтёров, длительно работающих на шахтах юга Кузбасса: 69 шахтёров с длительным воздействием высоких концентраций угольно-породной пыли с ранее установленным диагнозом пылевой патологии лёгких и 58 шахтёров без установленного диагноза пылевой патологии лёгких, работающих в тех же санитарно-гигиенических условиях (контроль). Проводили типирование генов TNF-α (rs1800629) и TNFRSF1α (rs4149584) методом Real-Time.

Результаты. Показано, что генотип GG rs1800629 TNF-α может быть молекулярно-генетическим маркёром риска развития пылевой патологии лёгких, шанс обнаружить его у шахтёров в группе с пылевой патологией почти в четыре раза выше, чем в контрольной группе. Носительство аллеля А и гетерозиготный генотип AG rs1800629 TNF-α снижают вероятность развития пылевой патологии лёгких. Установлено, что генотип GG rs4149584 TNFRSF1α может быть молекулярно-генетическим маркёром риска развития пылевой патологии лёгких, шанс обнаружить его в группе шахтёров с пылевой патологией в 2,6 раза выше, чем в контроле.

Ограничения исследования. Относительно небольшой размер изучаемых групп.

Заключение. Носительство гомозиготных генотипов GG полиморфных локусов rs1800629 и rs4149584 генов TNF-α и TNFRSF1α соответственно ассоциировано с риском развития пылевой патологии лёгких у шахтёров юга Кузбасса. Носительство аллеля А и гетерозиготный генотип AG rs1800629 TNF-α снижают вероятность развития пылевой патологии лёгких.

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. 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:
Жукова А.Г. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование;
Казицкая А.С. — сбор и обработка материала, статистическая обработка, редактирование;
Ядыкина Т.К. — сбор и обработка материала;
Логунова Т.Д. — 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: 23.03.2023 / Принята к печати: 07.06.2023 / Опубликована: 30.08.2023

Об авторах

Анна Геннадьевна Жукова

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний»; Кузбасский гуманитарно-педагогический институт ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: nyura_g@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4797-7842

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

Россия

Анастасия С. Казицкая

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний»; Кузбасский гуманитарно-педагогический институт ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-8292-4810
Россия

Татьяна К. Ядыкина

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-7008-1035
Россия

Татьяна Д. Логунова

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-1575-289X
Россия

Список литературы

  1. Бухтияров И.В., Головкова Н.П., Хелковский-Сергеев Н.А. Проблемы сохранения здоровья работников угольной промышленности: новые вызовы и новые решения. Медицина труда и промышленная экология. 2017; (12): 1–6. https://elibrary.ru/zxhfft
  2. Чеботарёв А.Г. Состояние условий труда и профессиональной заболеваемости работников горнодобывающих предприятий. Горная промышленность. 2018; (1): 92–5. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2018-1-137-92-95 https://elibrary.ru/yvoshx
  3. Vanka K.S., Shukla S., Gomez H.M., James C., Palanisami T., Williams K., et al. Understanding the pathogenesis of occupational coal and silica dust-associated lung disease. Eur. Respir. Rev. 2022; 31(165): 210250. https://doi: 10.1183/16000617.0250-2021
  4. Михайлова Н.Н., Сазонтова Т.Г., Алехина Д.А., Казицкая А.С., Жданова Н.Н., Прокопьев Ю.А. и др. Особенности внутриклеточных защитных механизмов при действии на организм различных ксенобиотиков. Цитокины и воспаление. 2013; 12(4): 71–5. https://elibrary.ru/shdxlh
  5. Панев Н.И., Захаренков В.В., Коротенко О.Ю., Епифанцева Н.Н. Иммунные и цитокиновые механизмы нарушения функции внешнего дыхания у шахтеров с профессиональной пылевой патологией лёгких. Медицина труда и промышленная экология. 2015; 55(9): 109–10. https://elibrary.ru/umgrwr
  6. Казицкая А.С., Михайлова Н.Н., Жукова А.Г., Горохова Л.Г. Иммунные механизмы формирования профессиональной пылевой патологии бронхолегочной системы. Медицина труда и промышленная экология. 2018; 58(6): 33–8. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2018-6-33-38 https://elibrary.ru/xqmxbz
  7. Yucesoy B., Luster M.I. Genetic susceptibility in pneumoconiosis. Toxicol. Lett. 2007; 168(3): 249–54. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2006.10.021
  8. Yucesoy B., Johnson V.J., Kissling G.E., Fluharty K., Kashon M.L., Slaven J., et al. Genetic susceptibility to progressive massive fibrosis in coal miners. Eur. Respir. J. 2008; 31(6): 1177–82. https://doi.org/10.1183/09031936.00075107
  9. Maier L.A., Sawyer R.T., Bauer R.A., Kittle L.A., Lympany P., McGrath D., et al. High beryllium-stimulated TNF-alpha is associated with the -308 TNF-alpha promoter polymorphism and with clinical severity in chronic beryllium disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2001; 164(7): 1192–9. https://doi.org/10.1164/ajrccm.164.7.2012123
  10. Kim K.A., Cho Y.Y., Cho J.S., Yang K.H., Lee W.K., Lee K.H., et al. Tumor necrosis factor-alpha gene promoter polymorphism in coal workers’ pneumoconiosis. Mol. Cell Biochem. 2002; 234–235(1–2): 205–9. https://doi.org/10.1023/a:1015914409661
  11. Petsonk E.L., Rose C., Cohen R. Coal mine dust lung disease. New lessons from old exposure. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2013; 187(11): 1178–85. https://doi.org/10.1164/rccm.201301-0042CI
  12. Zhang M., Peng L.L., Ji X.L., Yang H.B., Zha R.S., Gui G.P. Tumor necrosis factor gene polymorphisms are associated with silicosis: a systemic review and meta-analysis. Biosci. Rep. 2019; 39(2): BSR20181896. https://doi.org/10.1042/BSR20181896
  13. 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; 24(10): 34–8. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2017-10-34-38
  14. Фоменко Д.В., Уланова Е.В., Громов К.Г., Казицкая А.С., Бонда-рев О.И. Медико-биологическое исследование влияния угольной пыли как фактора интоксикации. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2009; (1): 278–83. https://elibrary.ru/kysioz
  15. Казицкая А.С., Бондарев О.И., Бугаева М.С., Жукова А.Г., Ядыкина Т.Г. Морфометрические и генетические исследования механизмов повреждения сердечно-сосудистой системы у шахтёров Кузбасса с пылевой патологией лёгких. 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
  16. Жукова А.Г., Казицкая А.С., Ядыкина Т.К., Коротенко О.Ю., Гуля-ева 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
  17. Sambrook J., Russell D.W. Purification of nucleic acids by extraction with phenol:chloroform. CSH Protoc. 2006; (1): pdb.prot4455. https://doi.org/10.1101/pdb.prot4455
  18. Bińkowski J., Miks S. Gene-Calc. Hardy-Weinberg equilibrium; 2018. Available at: https://gene-calc.pl/hardy-weinberg-page
  19. Holbrook J., Lara-Reyna S., Jarosz-Griffiths H., McDermott M. Tumour necrosis factor signalling in health and disease. F1000Res. 2019; 8: F1000 Faculty Rev-111. https://doi.org/10.12688/f1000research.17023.1
  20. 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
  21. Жукова А.Г., Казицкая А.С., Ядыкина Т.К., Панев Н.И. Полиморфизм генов HIF-1А (rs11549465) и VEGFА (rs2010963) и иммунный статус шахтёров с пылевой патологией лёгких. Гигиена и санитария. 2021; 100(7): 683–7. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-7-683-687 https://elibrary.ru/wsumfn
  22. Hamid T., Gu Y., Ortines R.V., Bhattacharya C., Wang G., Xuan Y.T., et al. Divergent tumor necrosis factor receptor-related remodeling responses in heart failure: role of nuclear factor-kappaB and inflammatory activation. Circulation. 2009; 119(10): 1386–97. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.108.802918
  23. Tarrats N., Moles A., Morales A., García-Ruiz C., Fernández-Checa J.C., Marí M. Critical role of tumor necrosis factor receptor 1, but not 2, in hepatic stellate cell proliferation, extracellular matrix remodeling, and liver fibrogenesis. Hepatology. 2011; 54(1): 319–27. https://doi.org/10.1002/hep.24388
  24. Qian Q.Z., Cao X.K., Liu H.Y., Zheng G.Y., Qian Q.Q., Shen F.H. TNFR/TNF-α signaling pathway regulates apoptosis of alveolar macrophages in coal workers’ pneumoconiosis. Oncotarget. 2017; 9(1): 1302–10. https://doi.org/10.18632/oncotarget.18921
  25. Бондарев О.И., Мальцева Н.В., Сурков А.М., Бондарева И.А., Азаров П.А. Апоптотическая активность как пусковой механизм системного фиброза внутренних органов у шахтёров. Медицина в Кузбассе. 2022; 21(3): 111–4. https://doi.org/10.24412/2687-0053-2022-3-111-114 https://elibrary.ru/nfedev
  26. Wilson A.G., Symons J.A., McDowell T.L., McDevitt H.O., Duff G.W. Effects of a polymorphism in the human tumor necrosis factor alpha promoter on transcriptional activation. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1997; 94(7): 3195–9. https://doi.org/10.1073/pnas.94.7.3195
  27. Elahi M.M., Asotra K., Matata B.M., Mastana S.S. Tumor necrosis factor alpha -308 gene locus promoter polymorphism: an analysis of association with health and disease. Biochim. Biophys. Acta. 2009; 1792(3): 163–72. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2009.01.007
  28. Dostert C., Grusdat M., Letellier E., Brenner D. The TNF Family of ligands and receptors: communication modules in the immune system and beyond. Physiol. Rev. 2019; 99(1): 115–60. https://doi.org/10.1152/physrev.00045.2017
  29. Zhang H., Sui J.N., Gao L., Guo J. Subcutaneous administration of infliximab-attenuated silica-induced lung fibrosis. Int. J. Occup. Med. Environ. Health. 2018; 31(4): 503–15. https://doi.org/10.13075/ijomeh.1896.01037

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Жукова А.Г., Казицкая А.С., Ядыкина Т.К., Логунова Т.Д., 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.