CC BY
40
УДК 575.174.015.3:[613632+616-057]
РИСК РАЗВИТИЯ ПАТОЛОГИИ ОРГАНОВ ПОЛОВОЙ СИСТЕМЫ У ЖЕНЩИН-МАЛЯРОВ, КОНТАКТИРУЮЩИХ С АРОМАТИЧЕСКИМИ УГЛЕВОДОРОДАМИ
С.В. Федорович1, Л.М. Шевчук1, А.Г. Маркова1, О.Д. Левданский2
1РУП «Научно-практический центр гигиены», Республика Беларусь, 220012, г. Минск, ул. Академическая, 8 2ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси», Республика Беларусь, 220072, г. Минск, ул. Академическая, 27
Генетический полиморфизм ферментов метаболизма ксенобиотиков является важнейшим фактором, определяющим индивидуальную чувствительность организма к вредным химическим веществам производственной среды и формирующим предрасположенность к развитию профессиональной патологии. Проведенные исследования показали, что максимальный риск развития патологии органов половой системы у женщин-маляров, контактирующих с ароматическими углеводородами, обусловлен отсутствием активности ферментов глутатион-трансферазы Т1 и глутатион-трансферазы М1, кодируемыми генами (генотип 08ТМ1«0»/08ТТ1«0»).
Ключевые слова: ген биотрансформации ксенобиотиков; глутатионтрансфераза; генетический полиморфизм; заболевания органов половой системы.
Среди ксенобиотиков одними из наиболее распространенных являются ароматические углеводороды (АУ), которые широко применяются в промышленности в качестве растворителей лаков, красок и др. В производственных условиях бензол и его гомологи поступают в организм человека ингаляцион-но (через органы дыхания) и через неповрежденную кожу, вызывая острые и хронические интоксикации. Благодаря хорошей растворимости в липидах они легко проникают в организм и интенсивно обезвреживаются во многих органах и тканях. В основе интоксикации АУ независимо от пути поступления лежат процессы активизации свободноради-кального окисления липидов и окисления белков в печени и головном мозге, их обезвреживание происходит, в основном, в микросомах печени с участием системы ферментов, включающей глутатион-Б-трансферазы,
путём интенсификации монооксигеназных реакций [2].
В условиях длительного воздействия на репродуктивную систему различных патологических факторов особое значение имеет индивидуальная чувствительность к данным воздействиям, в том числе состояние гипота-ламо-гипофизарно-яичниковой, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и гипотала-мо-гипофизарно-тиреоидной систем, процессов перекисного окисления липидов и активности антиоксидантной защиты. По данным многих исследователей, одной из причин возникновения репродуктивных нарушений могут служить определенные комбинации аллельных вариантов генов суперсемейства глютатион-Б-трансфераз, продукты которых ответственны за биотрансформацию и деток-сикацию ксенобиотиков. Повреждающее действие ксенобиотиков может реализовать-
© Федорович С.В., Шевчук Л.М., Маркова А.Г., Левданский О. Д., 2014
Федорович Сергей Владимирович - доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории комплексных проблем гигиены пищевых продуктов (e-mail: rspch@ rspch.by; тел. (+375 17) 284-13-84).
Шевчук Лариса Михайловна - кандидат медицинских наук, доцент, заместитель директора по научной работе (e-mail: [email protected]; тел. (+375 17) 292-50-15).
Маркова Антонина Григорьевна - научный сотрудник научно-организационного отдела (e-mail: rspch@ rspch.by, [email protected]; тел. (+375 17)292-82-91).
Левданский Олег Дмитреевич - младший научный сотрудник лаборатории нехромосомных исследований (e-mail: [email protected]; тел. (+375 17) 284-18-56).
ся на этапах гематогенеза, оплодотворения, имплантации и эмбриогенеза [1].
В настоящее время широко исследуется возможность предиктивной диагностики заболеваний, основанной на изучении генов биотрансформации ксенобиотиков глутати-онтрансфераз Т1, М1, Р1 и микросомальной эпоксидгидролазы [3].
В рамках данного исследования была изучена взаимосвязь между вероятностью развития патологи органов половой системы и полиморфизмом генов глутатион-Б-трансфераз М1 (ОБТМ1) и Т1 (оБТТ1) у работниц покрасочных цехов ОАО «Минский автомобильный завод», контактирующих с гомологами бензола - толуолом, ксилолом, стиролом, широко используемым как растворители лаков и красок.
Материалы и методы. Проведено ге-нотипирование по генам ОБТМ1 и ОБТТ1 образцов ДНК работниц цеха окраски и металлопокрытий ОАО «Минский автомобильный завод» - 119 женщин, контактирующих с гомологами бензола (толуол, стирол) и имеющих в анамнезе заболевания органов половой сферы (воспалительные заболевания, миома матки, эндометриоз, бесплодие). Контрольную группу составили сотрудники управления информационных технологий, профессионально не связанные с воздействием химического фактора - 162 человека.
ДНК выделялась методом фенол-хлороформной экстракции из лейкоцитов периферической крови. Определение деле-ционного полиморфизма генов глутатион-Б-трансфераз М1 и Т1 (ОБТМ1 и ОБТТ1) проводилось методом мультиплексной ПЦР со специфическими праймерами совместно с геном СУР1Л1, который служил в качестве внутреннего контроля (гомозиготы по нормальному аллелю и гетерозиготы не различались - «+» аллельное состояние, гомозиготы по делетированному аллелю -«0» аллельное состояние).
Для статистической обработки данных использовался критерий х2 или, в случае, если хотя бы одно из анализируемых зна-
чений было ниже пяти, точный тест Фишера. Также определялось «отношение рисков» (OR) и его 95%-ные доверительные интервалы (95 % CI). Статистическая обработка проводилась с использованием программ SPSS Statistics 17.0.1 и MS Excel 2003.
Результаты и их обсуждение. По результатам обязательных медицинских осмотров выявлено достоверное превышение частоты заболеваний женских половых органов у лиц, контактирующих с ароматическими углеводородами, по сравнению с контрольной выборкой. В патологии органов половой системы наиболее часто были представлены хронические воспалительные заболевания матки и придатков, а также доброкачественные опухоли.
Как известно, многие частые заболевания провоцируются неблагоприятными сочетаниями генов биотрансформации, точнее, наличием в организме функционально неполноценных вариантов этих генов, которые приводят к синтезу излишне активных или, наоборот, что встречается чаще, функционально ослабленных форм таких ферментов. На фоне воздействия повышенных доз вредных для организма веществ изменение в скорости протекания процессов биотрансформации может оказать гораздо более существенное влияние на вероятность развития определенных патологий, чем в нормальных условиях
При сравнении частот распространения мутантных генотипов среди женщин-маляров, имеющих патологию органов половой сферы, установлено, что частота носителей делеции в гене GSTT1 в гомозиготном состоянии в выборке больных превысила соответствующий показатель для контрольной выборки более чем в полтора раза (35,4 и 20,1% соответственно, р = = 0,005, OR = 2,17, CI 1,25-3,77). Результаты исследований представлены в табл. 1.
Выявлено также почти двукратное увеличение частоты двойного делетированного генотипа GSTM1«0»/GSTT1«0» в группе больных по сравнению с контрольной вы-
боркой (21,2 против 11,0 %, р = 0,022, ОЯ = дивидов, работающих с АУ и имеющих ге-= 2,17, С1 1,11-4,27). Полученные результа- нотипы 0БТТ1«0» и 08ТМ1«0»/08ТТ1«0», ты позволяют сделать вывод об относитель- к развитию патологии органов репродук-но более высокой предрасположенности ин- тивной системы.
Таблица 1
Частота (%) носителей мутантных генотипов среди работниц с диагностированными патологиями органов половой системы (группа больных) и в соответствующей контрольной группе
Генотип Контрольная группа, п = 162 Группа больных, п = 119 Р ОЯ (95% С1)
вБТМ1«0» 50,6 60,2 0,12 1,47 (0,9-2,41)
вБТТ1«0» 20,1 35,4 0,005* 2,17 (1,25-3,77)
в8ТМ1«0»/в8ТТ1«0» 11,0 21,2 0,022* 2,17 (1,11-4,27)
Примечание: * - различия достоверны (р < 0,05).
При анализе полученных данных по стажу у работниц, контактирующих с АУ на протяжении от пяти до десяти лет, наблюдается смещение отношения частот ал-лельного состояния 0БТТ1«0» в сторону индивидов с диагностированными заболеваниями органов половой сферы (14,3 % в контрольной группе и 30,2 % в группе больных); их различия приближаются к уровню достоверных (р = 0,064, ОЯ = 2,6, С1 0,93-7,29) (табл. 2). Доля же носителей делеции гена ОБТТ1 в гомозиготном состоянии у индивидов со стажем свыше де-
сяти лет для группы больных превысила таковую для контрольной группы более чем в два с половиной раза (46,5 % и 16,7 % соответственно, р = 0,02, ОЯ = 4,35, С1 1,65-11,44). Подобное распределение частот встречаемости аллельного состояния 0БТТ1«0» свидетельствует о том, что его негативное влияние на развитие патологии органов половой системы проявляется после пяти лет воздействия АУ на организм и значительно возрастает при дальнейшем контакте.
Таблица 2
Зависимость частоты встречаемости некоторых мутантных генотипов от стажа работы среди индивидов с диагностированными заболеваниями органов половой системы (группа больных) и в соответствующей контрольной группе
Генотип Стаж работы, лет Контрольная группа Группа больных р ОЯ (95% С1)
п % п %
вБТТ1«0» < 5 16 32,7 4 22,2 0,55* 0,59 (0,17-2,08)
5-10 7 14,3 13 30,2 0,064 2,6 (0,93-7,29)
> 10 8 16,7 20 46,5 0,02 4,35 (1,65-11,44)
вБТМ1«0»/ вБТТ1«0» < 5 9 18,4 3 16,7 0,84* 0,89 (0,21-3,73)
5-10 4 8,2 9 20,9 0,13* 2,98 (0,85-10,49)
> 10 4 8,3 12 27,9 0,025* 4,26 (1,26-14,44)
Примечание: * - величина получена с использованием точного теста Фишера.
Также было обнаружено более чем среди имеющих патологии органов половой трехкратное превышение частоты встре- системы со стажем работы более десяти лет чаемости комбинации двух делетирован- по сравнению с соответствующей конных генотипов 0БТМ1«0» и 0БТТ1«0» трольной группой (27,9 против 8,3 %,
р = 0,025, OR = 4,26, а 1,26-14,44). Подобные результаты свидетельствуют в пользу того, что аллельное состояние ОБТМ1«0» на фоне отсутствия нормально функционирующей ОБТТ1 также является генотипом риска при длительном контакте с АУ.
Для определения относительного риска развития заболеваний органов половой сис-
Выводы. На основании исследований разработан алгоритм выявления групп риска, в котором учтены результаты молеку-лярно-генетического тестирования генов, ответственных за биотрансформацию ксенобиотиков у работниц, контактирующих с аренами. Определение полиморфизма генов ОБТМ1, ОБТТ1 даёт врачу возможность прогноза развития заболеваний репродуктивной системы, а следовательно, правиль-
темы следует иметь в виду, что основное влияние на данный показатель оказывает аллельное состояние гена ОБТТ1, полиморфизм гена ОБТМ1 вносит существенно меньший вклад, однако максимальный риск обусловлен отсутствием активности двух ферментов, кодируемых этими генами (генотип 0БТМ1«0»/08ТТ1«0») (табл. 3).
ного подбора профилактических мероприятий.
Таким образом, данное направление исследования актуально, так как позволяет разработать систему профилактики как на этапе профотбора, так и на ранних стадиях развития заболевания. Использовать генетические тесты необходимо в комплексе со всеми другими результатами обследования.
Таблица 3
Относительная вероятность развития заболеваний органов половой системы у женщин-маляров на основании генотипирования по генам ОБТМ1 и ОБТТ1
Генотип Вероятность OR (95% CI)
GSTM1«+»/GSTT1«+» Очень низкая 0,51 (0,3-0,87)
GSTM1«0»/GSTT1«+» Низкая 0,97 (0,59-1,6)
GSTM1«+»/GSTT1«0» Высокая 1,65 (0,77-3,54)
GSTM1«0»/GSTT1«0» Очень высокая 2,17 (1,11-4,27)
Список литературы
1. Гайнуллина М.К., Валеева Э.Т., Якупова А.Х. Критерии нарушения репродуктивного здоровья женщин-работниц нефтехимической отрасли промышленности // Бюллетень Восточно-Сибирского научного Центра РАН. - 2009. - № 1 (6). - С. 107-110.
2. Полиморфизм в генах человека, ассоциирующихся с биотрансформацией ксенобиотиков / А.В. Спицын [и др.] // Вестник Вавиловского общества генетиков и селекционеров. - 2006. - Т. 10, № 1. - С. 97-105.
3. Ямковая Е.В. Генетические факторы адаптогенеза человека к токсическому действию нефтехимических веществ // Естествознание и гуманизм: сборник научных трудов. - Томск, 2011.- С. 76-83.
References
1. Gajnullina M.K., Valeeva Je.T., Jakupova A.H. Kriterii narushenija reproduktivnogo zdorov'ja zhenshhin-rabotnic neftehimicheskoj otrasli promyshlennosti [Reproductive health damage criteria in women- petrochemical industry workers]. Bjulleten' Vostochno-Sibirskogo nauchnogo Centra RAMN, 2009, no. 1 (6), pp. 107-110.
2. Spicyn A.V. Polimorfizm v genah cheloveka, associirujushhihsja s biotransformaciej ksenobiotikov [Polymorphism in human genes associated with xenobiotics biotransformation]. Vestnik Vavilovskogo obshhestva genetikov i selekcionerov, 2006, vol. 10, no. 1, pp. 97-105.
3. Jamkovaja E.V. Geneticheskie faktory adaptogeneza cheloveka k toksicheskomu dejstviju neftehimicheskih veshhestv [Genetic factors of human adaptogenesis to petrochemical toxic effects]. Estestvoznanie i gumanizm: sbornike nauchnyh trudov, Tomsk, 2011, pp. 76-83.
RISK OF REPRODUCTIVE SYSTEM PATHOLOGY IN WOMEN-COLOURERS CONTACTING WITH AROMATICS HYDROCARBONS
S.V. Fedorovich1, L.M. Shevchuk1, A.G. Markova1, O.D. Levdansky2
1RUE «Scientific Practical Center of Hygiene»,
Republic of Belarus, 8, Akademicheskaya St., Minsk, 220012
institute of genetics and cytology, National Academy of Sciences of Belarus, Republic of Belarus, Minsk, 27, Akademicheskaya St., 220072
Genetic polymorphism of xenobiotics' metabolism enzymes is the most important factor determining individual sensibility of organism to harmful chemical substances of production environment. This factor generates the predisposition to occupational pathology. The performed studies have indicated that maximum risk for reproductive system pathology in women-colourers, contacting with aromatics hydrocarbons, is stipulated by the absence of the activity of the enzymes of glutathione-transferase T1 and glutathione-transferase Ml encoded by genes (genotype GSTM1«0»/GSTT1«0»).
Key words: gene of xenobiotics' biotransformation; glutathione-transferase; genetic polymorphism; reproductive system diseases.
© Fedorovich S.V., Shevchuk L.M., Markova A.G., Levdansky O.D., 2014
Fedorovich Sergey Vladimirovich - Doctor of Medicine, Professor, Chief Researcher, Laboratory of Food Hygiene Integrated Problems (e-mail: [email protected]; tel. (+375 17) 284-13-84).
Shevchuk Larisa Mikhailovna - Candidate of Medicine, Associate Professor, Deputy Director for Research (e-mail: [email protected]; tel. (+37 51 7) 2 92-50-15 + 375 29 380 52 80).
Markova Antonina Grigorievna - Researcher in the scientific-organizational section (e-mail: [email protected], [email protected]; tel. (+375 17) 292-82-91).
Levdansky Oleg Dmitreevich - Junior Researcher in the Laboratory of Non-chromosomal Studies (e-mail: [email protected]; tel. (+375 17) 284-18-56).
