Научная статья на тему 'Роль генів системи "протеоліз-антипротеоліз" у розвитку ХОЗЛ професійної етіології'

Роль генів системи "протеоліз-антипротеоліз" у розвитку ХОЗЛ професійної етіології Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
70
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ХРОНИЧЕСКОЕ ОБСТРУКТИВНОЕ ЗАБОЛЕВАНИЕ ЛЕГКИХ (ХОЗЛ) / ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬ / ПОЛИМОРФИЗМ / CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE (COPD) / GENETIC PREDISPOSITION / POLYMORPHISM

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Басанець А. В., Остапенко Т. А., Журахівська Н. В.

Роль генов системы «протеолиз-антипротеолиз» в развитии ХОЗЛ профессиональной этиологии. Басанец А.В., Остапенко Т.А. Жураховская Н.В. Хроническое обструктивное заболевание легких (ХОЗЛ) относится к мультифакторным заболеваниям, развитие которых обусловлено взаимодействием наследственной предрасположенности и факторов внешней среды, в том числе производственной. Среди генов, связанных с возможной предрасположенностью к развитию ХОЗЛ, рассматривается группа генов, экспрессия которых влияет на активность системы “протеолиз-антипротеолиз”: MMP2, MMP9, TIMP2, A2M, ELN. Основную группу исследования составили 72 шахтера подземных угольных шахт основных профессий с диагнозом ХОЗЛ профессиональной этиологии (средний возраст составил 53,7±5,8 года, средний стаж работы в подземных условиях 21,8±4,8 года). В контрольную группу вошли 79 шахтеров (средний возраст составил 48,2±5,6 года, средний стаж 20,2±4,5 года) без патологии бронхолегочной системы. Для определения полиморфизмов генов MMP9, α2M использовали метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) с электрофоретической детекцией в агарозном геле. Для определения полиморфизмов генов TIMP2, MMP2, ELN использовали метод ПЦР с флуоресцентногибридизационной детекцией в реальном времени (RealTime ПЦР). По данным молекулярно-генетического исследования, среди шахтеров, больных ХОЗЛ профессиональной этиологии (основная группа), и шахтеров без патологии системы органов дыхания (контрольная группа) установлена достоверная разница для генотипов: MMP9*СС,TIMP2*GG; MMP9*СС,MMP2*CC,TIMP2*G/G,α2M*IIe/IIe,ELN*Gly/Gly; MMP9*СС,MMP2*CТ,TIMP2*G/G,α2M*IIe/Val,ELN*Gly/Gly; MMP9*СС,MMP2*CС,TIMP2*G/G,α2M*IIe/Val,ELN*Ser/Se; MMP9*СТ,MMP2*CC,TIMP2*G/G,α2M*IIe/IIe,ELN*Gly/Ser. Данные генотипы проявили себя в качестве фактора резистентности к развитию ХОЗЛ в популяции шахтеров подземных угольных шахт Украины. Полученные результаты свидетельствуют об участии генов, кодирующих синтез белков системы “протеолиз-антипротеолиз”: MMP2, MMP9, TIMP2, A2M, ELN в формировании генетической предрасположенности и резистентности к развитию ХОЗЛ профессиональной этиологии у шахтеров, что раскрывает новые возможности в профилактике данного заболевания у рабочих, подлежащих воздействию высоких концентраций угольно-породной пыли.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Басанець А. В., Остапенко Т. А., Журахівська Н. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE ROLE OF "PROTEOLYSIS-ANTIPROTEOLYSIS" SYSTEM GENES IN OCCUPATIONAL COPD DEVELOPMENT

COPD is multifactorial disease, in which hereditary predisposition and environmental factors (including work conditions) play an important role. Among the genes associated with possible predisposition to COPD development a group of genes with the expression impacting the activity of “proteolysis-antiproteolysis MMP2, MM9, TIMP2, A2M, ELN is considered. The main group of 72 underground coal miners with COPD (mean age 53,7±5,8 years, mean work experience 21,8±4,8 years), and control group of 79 healthy miners (mean age 48,2±5,6 years, mean work experience 20,2±4,5 years) were examined. Polymorphism of genes with out bronchopulmonary pathology MMP9, α2M was revealed using PCR with electroforetic detection in agarosegel. Polymorphism of genes TIMP2, MMP2, ELN was revealed using PCR with fluorescent detection (RealTime PCR). By the data of molecular-genetic research among miners with COPD of occupational etiology (main group) and miners without it (control group) there was estabkished a reliable difference for the genotypes: MMP9*СС,TIMP2*GG; MMP9*СС,MMP2*CC,TIMP2*G/G,α2M*IIe/IIe,ELN*Gly/Gly; MMP9*СС,MMP2*CТ,TIMP2*G/G,α2M*IIe/Val,ELN*Gly/Gly; MMP9*СС,MMP2*CС,TIMP2*G/G,α2M*IIe/Val,ELN*Ser/Se; MMP9*СТ,MMP2*CC,TIMP2*G/G,α2M*IIe/IIe,ELN*Gly/Ser. These genotypes are associated with resistance for COPD development in underground coal miners of Ukraine. The obtained results testify to the participation of genes encoding protein synthesis of the system "proteolysantiproteolysis": MMP2, MMP9, TIMP2, A2M, ELN in the formation of genetic predisposition and resistance to the development of COPD of professional etiology in miners, which reveals new opportunities in the prevention of this disease in workers subject to the high concentrations of coal-rock dust.

Текст научной работы на тему «Роль генів системи "протеоліз-антипротеоліз" у розвитку ХОЗЛ професійної етіології»

REFERENCES

1. Basanets AV. [Occupational morbidity is an actual problem of the present]. Okhorona pratsi. 2011;2:42-45. Ukrainian.

2. Ustynova OYu. [Influence of labor force tension among mining workers on the development of arterial hypertension]. Meditsina truda i promyishlennaya eko-logiya. 2013;11: 27-31. Russian.

3. Hornostay OB. [Development of occupational diseases in Ukraine]. Naukovyi visnyk NLTU Ukrainy. 2013;23(16):396-401. Ukrainian.

4. Kovalchuk AYu. [Characteristics of socio-demo-graphic situation and socially significant diseases in Ukraine]. Ukrainskyi medychnyi chasopys. Aktualni pytannia klinichnoi praktyky. 2014;1:29-33. Ukrainian.

5. Kolodiazhna 01. [Determination of spent years of healthy life from occupational diseases by the DALI method]. Ukrainskyi zhurnal z problem medytsyny pratsi. 2013;2:11-15. Ukrainian.

6. Kononova IH. [Preventive pre-and periodic medical examinations of workers who work under the influence of harmful and dangerous factors]. Okhorona pratsi ta pozhezhna bezpeka. 2013;6:46. Ukrainian.

7. Kundiiev Yul. [The dynamics of the formation of occupational diseases in Ukraine and the experience of the Institute of Labor Medicine of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine in the study of this problem]. Ukrainskyi zhurnal z problem medytsyny pratsi. 2013;4:11-22. Ukrainian.

8. Nahorna AM. [Medico-social and economic losses from occupational diseases and ways of their pre-

vention]. Ukrainskyi zhurnal z problem medytsyny pratsi. 2011;4:62. Ukrainian.

9. Nagornaya AM. [Assessment of the risk of developing occupational diseases among workers in the metallurgical, coal industry and machine building industry of Ukraine]. Ukrainskyi zhurnal z problem medytsyny pratsi. - 2012;3(31):3-13. Ukrainian.

10. Skliarov YeYa. Relationship between levels of uric acid, creatinine and body mass index in women and men with hypertension. Lvivskyi klinichnyi visnyk. 2014;3(7):45-47. Ukrainian.

11. Oriekhova OV. [Labor conditions and morbidity of workers in the mining industry]. Ukrainskyi zhurnal z problem medytsyny pratsi. 2016;2(47):17-26. Ukrainian.

12. Chopiak VV. Innovative results of scientific activity in practical medicine: metodychni rekomendatsii, zat-verdzheni MOZ Ukrainy. 2015;32. Ukrainian.

13. Ezzat AM. Occupational physical loading tasks and knee osteoarthritis: a review of the evidence. Phvsiother Can. 2014 Winter;66m:91-107. doi: 10.3138/ptc.2012-45BC.

14. Madan I. The management of musculoskeletal disorders in the workplace. Best Practice & Research Clinical Rheumatology. 2015;29(3):345-55.

15. Andrew J. Occupational risk factors for hip osteoarthritis are associated with early hip structural abnormalities: a 3.0 T magnetic resonance imaging study of community-based adults. Arthritis Research & Therapy. 2015;17:19.

УДК 575.113:616.24-007.272-036.1:613.62 https://doi.org/10.26641/2307-0404.2018.3(part1).142327

А.В. Басанець, РОЛЬ ГЕН1В СИСТЕМИ

Т.А. Оспшпенко, «ПРОТЕОЛ1З-АНТИПРОТЕОЛ1З»

KR Журах1вська у роЗВИТКУ ХОЗЛ

ПРОФЕС1ЙНО1 ЕТЮЛОГП

ДУ "1нститут медицини прац1 шет Ю.1. Кунд1ева НАМН Украши " вул. Саксаганського, 75, Кигв, 01033, Украша

SI "Kundiiev Yu.l. Institute for occupational health of the National academy of medical sciences of Ukraine» Saksahanskoho str., 75, Kyiv, 01033, Ukraine e-mail: [email protected]

Ключовi слова: хротчне обструктивне захворювання легень (ХОЗЛ), генетична схильнiсть, генетична резистенттсть, полiморфiзм

Ключевые слова: хроническое обструктивное заболевание легких (ХОЗЛ), генетическая предрасположенность, полиморфизм

Key words: chronic obstructive pulmonary disease (COPD), genetic predisposition, polymorphism

18/ Том XXIII/ 3 ч. 1

11

Реферат. Роль генов системы «протеолиз-антипротеолиз» в развитии ХОЗЛ профессиональной этиологии. Басанец А.В., Остапенко Т.А. Жураховская Н.В. Хроническое обструктивное заболевание легких (ХОЗЛ) относится к мультифакторным заболеваниям, развитие которых обусловлено взаимодействием наследственной предрасположенности и факторов внешней среды, в том числе производственной. Среди генов, связанных с возможной предрасположенностью к развитию ХОЗЛ, рассматривается группа генов, экспрессия которых влияет на активность системы "протеолиз-антипротеолиз": MMP2, MMP9, TIMP2, A2M, ELN. Основную группу исследования составили 72 шахтера подземных угольных шахт основных профессий с диагнозом ХОЗЛ профессиональной этиологии (средний возраст составил 53,7±5,8 года, средний стаж работы в подземных условиях 21,8±4,8 года). В контрольную группу вошли 79 шахтеров (средний возраст составил 48,2±5,6 года, средний стаж 20,2±4,5 года) без патологии бронхолегочной системы. Для определения полиморфизмов генов MMP9, a2M использовали метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) с электрофоретической детекцией в агарозном геле. Для определения полиморфизмов генов TIMP2, MMP2, ELN использовали метод ПЦР с флуоресцентногибридизационной детекцией в реальном времени (RealTime ПЦР). По данным молекулярно-генетического исследования, среди шахтеров, больных ХОЗЛ профессиональной этиологии (основная группа), и шахтеров без патологии системы органов дыхания (контрольная группа) установлена достоверная разница для генотипов: MMP9*CC,TIMP2*GG;

MMP9*CC,MMP2*CC,TIMP2*G/G, a2M*IIe/IIe,ELN*Gly/Gly; MMP9*CC,MMP2*CT,TIMP2*G/G, a2M*IIe/Val,ELN*Gly/Gly; MMP9*CC,MMP2*CC,TIMP2*G/G, a2M*IIe/Val,ELN*Ser/Se; MMP9*CT,MMP2*CC,TIMP2*G/G, a2M*IIe/IIe,ELN*Gly/Ser.

Данные генотипы проявили себя в качестве фактора резистентности к развитию ХОЗЛ в популяции шахтеров подземных угольных шахт Украины. Полученные результаты свидетельствуют об участии генов, кодирующих синтез белков системы "протеолиз-антипротеолиз": MMP2, MMP9, TIMP2, A2M, ELN в формировании генетической предрасположенности и резистентности к развитию ХОЗЛ профессиональной этиологии у шахтеров, что раскрывает новые возможности в профилактике данного заболевания у рабочих, подлежащих воздействию высоких концентраций угольно-породной пыли.

Abstract. The role of «proteolysis-antiproteolysis» system genes in occupational COPD development. Basanets A.V., Ostapenko T.A., Zhurakhivska N.V. COPD is multifactorial disease, in which hereditary predisposition and environmental factors (including work conditions) play an important role. Among the genes associated with possible predisposition to COPD development a group of genes with the expression impacting the activity of "proteolysis-antiproteolysis - MMP2, MM9, TIMP2, A2M, ELN is considered. The main group of 72 underground coal miners with COPD (mean age 53,7±5,8 years, mean work experience - 21,8±4,8 years), and control group of 79 healthy miners (mean age - 48,2±5,6 years, mean work experience - 20,2±4,5 years) were examined. Polymorphism of genes with out bronchopulmonary pathology MMP9, a2M was revealed using PCR with electroforetic detection in agarosegel. Polymorphism of genes TIMP2, MMP2, ELN was revealed using PCR with fluorescent detection (RealTime PCR). By the data of molecular-genetic research among miners with COPD of occupational etiology (main group) and miners without it (control group) there was estabkished a reliable difference for the genotypes: MMP9*CC,TIMP2*GG;

MMP9*CC,MMP2*CC,TIMP2*G/G, a2M*IIe/IIe,ELN*Gly/Gly; MMP9*CC,MMP2*CT,TIMP2*G/G, a2M*IIe/Val,ELN*Gly/Gly; MMP9*CC,MMP2*CC,TIMP2*G/G, a2M*IIe/Val,ELN*Ser/Se; MMP9*CT,MMP2*CC,TIMP2*G/G, a2M*IIe/IIe,ELN*Gly/Ser.

These genotypes are associated with resistance for COPD development in underground coal miners of Ukraine. The obtained results testify to the participation of genes encoding protein synthesis of the system "proteolysantiproteolysis": MMP2, MMP9, TIMP2, A2M, ELN in the formation of genetic predisposition and resistance to the development of COPD of professional etiology in miners, which reveals new opportunities in the prevention of this disease in workers subject to the high concentrations of coal-rock dust.

На сьогодш хрошчне обструктивне за-хворювання легень (ХОЗЛ) представляе собою важливу медико-сощальну проблему - за-хворювашсть та смертшсть вщ ХОЗЛ у свт продовжуе зростати.

До факторiв, що сприяють розвитку ХОЗЛ, зараховують куршня тютюну, част шфекцл рестраторного тракту, сощальний статус па-щента, гендерш особливосп, вш, наявшсть

бронхiальноl астми в анамнез^ а також вплив виробничих чинниюв.

Вперше можливють розвитку ХОЗЛ про-фесшно! етюлоги абсолютно ч^ко було представлено в редакци Global Initiative for Obstructive Lung Disease (GOLD) 2016 року. У редакци документа 2017 року наголошуеться, що вплив оргашчного й неоргашчного пилу, хiмiчних речовин i газiв у попередш роки був явно

недоощнений з точки зору ризику розвитку захворювання [7]. Найбшьш небезпечним серед вщомих чинниюв розвитку ХОЗЛ професшно1 етюлоги е пил, що мютить кремнiй i кадмiй, вугiльно-породний пил шахтного середовища, токсичнi гази й дими. Нащональним 1нститутом Професшно1 Безпеки та Здоров'я (NЮSH) у США, Державною установою "1нститут меди-цини пращ iменi Ю.1. Кундiева Нащонально! академи медичних наук Украши" було проведено ряд ешдемюлопчних i клiнiчних до-слiджень та доведено можливють розвитку ХОЗЛ у шахтарiв вугiльних шахт вiд впливу вугшьно-породного пилу [3, 15].

В Укра!ш основну частку професiйних хворих становлять шахтарi пiдземних вугiльних шахт. Незадовшьш умови працi в поеднаннi з руйна-цiею системи надання медично! допомоги пра-цiвникам призводять до розвитку захворювань професшно1 етюлоги, серед яких хвороби системи органiв дихання в Украш посiдають перше мюце. Вiдомо, що ХОЗЛ призводить не тшьки до тимчасово1 втрати працездатносп, й до iнвалiдностi та передчасно1 смертi пацiента вiд ускладнень.

Протягом останшх рокiв при вивченнi патогенезу ХОЗЛ поряд з дiею екзогенних факторiв все бiльша роль выводиться визначенню ролi спадково1 схильностi [6]. Визначення бюмарке-рiв генетично1 схильност до розвитку професш-них захворювань вщкривае новi шляхи до !х первинно1 профiлактики та е перспективним напрямком наукових розробок сьогодення.

При аналiзi даних науково1 лтератури було виявлено бiльше 20 гешв, що асоцiюють з роз-витком ХОЗЛ [5, 11]. Залежно вщ функци бiлкових продуктiв у процес розвитку ХОЗЛ, !х можна розподшити на декiлька груп.

1. Гени, експрешя яких впливае на актившсть системи «протеолiз-антипротеолiз» (матрикснi металопроте1нази (MMPs), тканиннi iнгiбiтори матриксних металопроте1наз (TIMPs), а2 макро-глобулiн (А2М) та ш.;

2. Гени-медiатори запалення бшково1 при-роди: прозапальнi цитокiни (фактор некрозу пухлин альфа (ТА^а), рецептор штерлейкшу 8 (1Ь8ЯА) та ш.) i реактивнi агенти, якi синте-зуються альвеолярними макрофагами й етте-лiальними клiтинами;

3. Гени, експрешя яких впливае на активнiсть метаболiзму ксенобiотикiв (глутатiон Sтрансфе-раза типу Т1 (ОБТТ1) та М1 (ОБТМ1), мшросо-мальна епоксидгiдролаза (ЕРНХ1) та ш.);

4. Iншi гени, як неможливо однозначно зара-хувати до одше1 iз вказаних груп.

AHani3 даних лiтератури звертае увагу на важливють оцiнки балансу в œcTeMi «протеолiз-aнтипротеолiз» при захворюваннях легень за-пально1 природи, що супроводжуються розвит-ком фiброзноï тканини в пaренхiмi. Теорiя «протеолiз-aнтипротеолiз» припускае, що роз-виток ХОЗЛ та емфiземи е результатом дисбалансу мiж ферментами, якi руйнують екстраце-люлярний матрикс (ЕЦМ) легень, та бшками-iнгiбiторaми, що пригнiчують протеолiтичну актившсть цих ферментiв. Значна кшьюсть протеаз вiдiгрaе важливу роль у процесах ремоделю-вання та запалення в легенях. Тому для захисту вщ неконтрольовaноï дегрaдaцiï ЕЦМ вкрай важ-ливо, щоб протеази були тд контролем антипро-теаз - iнгiбiторiв aктивностi ферментiв [8, 14].

Актившсть ферментноï системи «протеолiз-aнтипротеолiз» регулюеться експресiею генiв, що кодують мaтрикснi метaлопротеïнaзи (MMPs), ткaниннi шпб^ори матриксних метало-протешаз (TIMPs), а2 мaкроглобулiн (A2M) та iн. Свщченням залучення в патогенетичний процес ХОЗЛ матриксних металопротешаз е збiльшення вмюту ферментiв MMP2, MMP9 i MMP12 в альвеолярних макрофагах, шдвищення ix кон-центрaцiï в бронхо-альвелярному лaвaжi i мокро-тиннi хворих на ХОЗЛ [13, 14]. Регулящя активност MMPs здiйснюеться завдяки 4 тка-нинним iнгiбiторaм матриксних метaлопротеïнaз (TIMPs-tissue inhibitor of metalloproteinases). Експресiя TIMPs у тканинах жорстко регулюеться для шдтримки рiвновaги мiж про-теолiзом i його гальмуванням, що забезпечуе стабшьшсть позaклiтинного матриксу. Для за-побiгaння пошкоджень легеневоï пaренxiми TIMPs продукуються в кiлькостi, необхщнш для достaтньоï протиди високiй активност MMPs, в iншому випадку порушення продукци TIMPs може також призвести до накопичення поза-клiтинного матриксу з розвитком фiброзу, що е одшею з характеристик ХОЗЛ на його шзшх стaдiяx розвитку. У легенях TIMPs продукуе багато типiв кттин, таких як бронxiaльнi ет-телiaльнi клiтини, aльвеолярнi пневмоцити II типу, глaдком'язовi клiтини i стимульовaнi кл> тини запалення (нейтрофiли й альвеолярш макрофаги). Таким чином, продукцiя TIMPs зна-ходиться пiд контролем кл^инних компонентiв легень i запалення [12].

Макрофагами i гепатоцитами синтезуеться ще один шпб™р ендопротеïнaз - а2макроглобулш (a2M), основною функщею якого е видалення з кровотоку надлишку MMPs, що беруть участь у запальних процесах у легенях [4].

18/ Том XXIII/ 3 ч. 1

13

Важливим компонентом ЕЦМ легень е еластин, що надае !м пружностi. За даними нау-кових дослщжень, при видаленнi гена еластину в мишей спостерiгаються емфiземоподiбнi по-шкодження в легенях, що проявляються в розширеннi дистальних повiтряних мшечюв та ослабленнi тканинних перетинок [8, 10].

Вщомо, що кожен з гешв MMPs, TIMPs, А2М, ELN може бути представлений декiлькома ва-рiантами алелiв. У попереднiх дослщженнях, проведених вiддiлом професшно! патологи Державно! установи "1нститут медицини пращ iменi Ю.1. Кундiева Нащонально! академи медичних наук Укра!ни", у шахтарiв, хворих на ХОЗЛ, та шахтарiв без патологи захворювань системи оргашв дихання були вивченi частоти пол> морфних варiантiв генiв ММР2 (С1306^-Т), ММР9 (С1562^Т), а2М (Пе1000Уа1), ELN (Ser422Gly) Т1МР2 (rs9900972). У результат дослiдження була виявлена асоцiацiя мiж мшор-ним алелем ММР9*Т i генотипами ММР9*ТТ та ММР9*СТ та ризиком розвитку ХОЗЛ у шахтарiв тдземних шахт Укра!ни. Пiдвищений ризик розвитку ХОЗЛ встановлено в осб, у генотип яких присутнiй мшорний алель Т1МР2*А та визначаеться генотип ТМР2*АА. Протективну роль у розвитку ХОЗЛ визначено для алеля ТМР2*0 та генотипу ТМР2*00. У дослщженш не було визначено статистично вiроriдно! рiзницi мiж генотипом гена а2М та ризиком розвитку ХОЗЛ в умовах впливу високих концентрацш вугiльно-породного пилу. Частота генотишв ЕЬЫ*01у та ЕЬЫ*Бег у дослщнш групi шахтарiв, хворих на ХОЗЛ професшно! етюлоги, та в груш

контролю (шахтарi без патологи системи оргашв дихання) достовiрно не вiдрiзнялась, що свщ-чило про вщсутнють зв'язку вказаних генотипiв з ризиком розвитку ХОЗЛ професшно! етюлоги. Визначеш частоти генотипiв були близькими до популяцшних [1, 2].

Метою цього дослщження стало визначення комбшованих генотипiв схильностi та резис-тентност до розвитку ХОЗЛ професiйно! етюлоги за генами ММР2, ММР9, Т1МР2, А2М, ELN.

МАТЕР1АЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕНЬ

В умовах стащонару клiнiки професiйних захворювань ДУ «1нститут медицини працi НАМН» проведено обстеження 151 шахтаря основних пiдземних професш вугiльних шахт Укра!ни. Всi респондента дослщження - особи чоловiчо! стат з пiдземним стажем роботи не менше 10 рокiв в умовах впливу факторiв ви-робничого середовища (пилу фiброгенно! дi!, нагрiваючого мшроктмату тощо).

Професiйний склад вибiрки в дослщнш i контрольнiй групах суттево не вiдрiзнявся та був представлений шахтарями основних професiй (прохiдник, забшник, гiрничий робiтник очисно-го вибою (ГРОВ), гiрничий майстер, гiрничий робггник, майстер-пiдривник) i шахтарями допо-мiжних шахтарських професiй (електрослюсар пiдземний, машишст, крiпильник, гiрничий монтажник).

Дослщну групу склали гiрники з дiагнозом ХОЗЛ професiйно! етiологi! - 72 особи, до контрольно! групи ввшшли 79 шахтарiв без патологи системи органiв дихання (табл. 1).

Характеристика груп обстежених шахтар1в (M±m)

Таблиця 1

Група

Середн1й вш (роки)

Середн1й стаж в умовах запилення (роки)

Пил

(мг/м3)

Дослвдна Контрольна

72 79

53,7±5,8 48,2±5,6

21,8±4,8 20,2±4,5

128,3±7,1 159,7±10,9

n

Для визначення генотипу хворих й oci6 групи контролю використовували методи полiмеразно-ланцюгово! реакцii (ПЛР) з електрофоретичною детекцieю в агарозному гелi (MMP9, a2M) та ПЛР з флуоресцентно-пбридизацшною детек-цieю в реальному час (RealTime ПЛР) (TIMP2, MMP2, ELN).

Для статистичного аналiзу отриманих даних використовували стандартний метод хьквадрата

(х2) та спiввiдношення шансiв (Odds Ratio (OR), для визначення вiрогiдностi вщмшностей у розподiлi алельних варiантiв та генотипiв у хворих на ХОЗЛ та обстежених контрольно! групи обчислення проводили за допомогою статистично! програми Statistica 8.0 (ль цензшний номер ST4345703149). Вiдповiднiсть розподiлу генотишв ощнювали згiдно iз законом Хард^Вайнберга.

РЕЗУЛЬТАТИ ТА IX ОБГОВОРЕННЯ

У результат проведеного дослiдження було вати резистентшсть до його розвитку. У таблиц 2

визначено 8 рiзних комбшацш алелей за генами представлено розподш частот комбiнацiй

MMP9 i TIMP2, що в деяких асоцiацiях можуть алельних варiантiв за генами MMP9, TIMP2. сприяти розвитку ХОЗЛ або, навпаки, зумовлю-

Таблиця 2

Розподш частот генотишв за генами MMP9, TIMP2 у шахтар1в, хворих на ХОЗЛ, та в контрольный rpyni

Обстежеш групи

контрольна дослвдна

Генотипи (n= =79) (n=72) р

n % n %

MMP9*CC;TIMP2*GG 41 51,9 25 34,7 р<0,05

MMP9*CT; TIMP2*GA 3 4,0 6 8,3 p>0,05

MMP9*CC; TIMP2*GA 17 21,5 19 26,3 p>0,05

MMP9*CC; TIMP2*AA 1 1,3 2 2,8 p>0,05

MMP9*CT; TIMP2*GG 17 21,5 14 19,4 p>0,05

MMP9*CT; TIMP2*AA 0 0 1 1,4 p>0,05

MMP9*TT; TIMP2*GG 0 0 3 4,2 p>0,05

MMP9*TT; TIMP2*GA 0 0 2 2,8 p>0,05

Аналiз комбiнацiй алельних варiантiв за-значених генiв виявив статистично достовiрну рiзницю мiж частотами розподiлу генотишв у дослщнш та в контрольнш групi для генотипу ММР9*СС;Т1МР2*вв, що був визначений у 25 (34,7%) осiб дослщно! групи та в 41 (51,9%) особи контрольно1 групи (р<0,05).

У цих генотипах присутш домiнантнi го-мозиготи ММР9*СС, Т1МР2*00, яю, як було показано ранiше, асоцiюються з резистентнiстю до розвитку ХОЗЛ. Для шших асощацш генотипiв статистично значущо1 кореляци встановлено не було.

У дослщжент встановлено, що в носив генотипу ММР9*СС;Т1МР2*00 синтезуеться до-статня кшьюсть тканинного iнгiбiтора мат-риксних металопротешаз для забезпечення про-тиди високш активностi матриксних метало-проте1наз, що призводить до резистентностi розвитку ХОЗЛ у його носив у популяци шахтарiв пiдземних вугiльних шахт.

При аналiзi комбiнацiй алельних варiантiв генiв ММР9, ММР2, Т1МР2, а2М, ЕЬЫ визначено 59 алельних полiморфiзмiв, що в деяких асо-

щащях, доповнюючи одне одного, можуть сприяти розвитку ХОЗЛ або, навпаки, зу-мовлювати резистентнiсть до розвитку цього захворювання, а саме:

1. Генотип

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

MMP9 *CC,MMP2 *CC,TIMP2 *G/G, a2M*IIe/IIe, ELN*Gly/Gly: був визначений у 4 оаб у груш контролю та зовшм не був представлений у гру-m хворих на ХОЗЛ (х2= 3,72; р<0,05);

2. Генотип

MMP9 *CC,MMP2 *CT, TIMP2*G/G, a2M*IIe/Val, ELN*Gly/Gly: був визначений у 4 оаб у груш контролю та зовшм не був представлений у гру-m хворих на ХОЗЛ 3,72; р<0,05);

3. Генотип MMP9 *CC,MMP2 *CC,TIMP2*G/G, a2M*IIe/Val, ELN* Ser/Ser: був визначений у 4 ошб у груш контролю та зовшм не був представлений у груш хворих на ХОЗЛ (%2= 3,72; р<0,05).

4. Генотип

MMP9 *CT,MMP2 *CC,TIMP2 *G/G, a2M*IIe/IIe, ELN*Gly/Ser: представлений у 5 осiб контрольно! групи та зовшм вщсутнш у дослщнш груш (%2= 4,68; р<0,05).

18/ Том XXIII/ 3 ч. 1

15

У цих генотипах присутш домшантш гомо-зиготи ММР9*СС, ММР2*СС, Т1МР2*0/0, яю, як було показано ранiше, асоцiюються з рези-стентшстю до розвитку ХОЗЛ. Присутнiсть ге-терозиготи ММР9*СТ, ММР2*СТ очевидно також зумовлюе резистентнiсть до цього захворювання.

Окрiм того, у ходi дослщження було визна-чено генотип ММР9*СС, ММР2*СС, Т1МР2*в/А, а2М*Пе/Уа1, ЕЬЫ*01у/Бег, який був виявлений у 5 шахтарiв дослщно! групи та в 3 респондент контролю i не характеризувався статистичною достовiрнiстю показникiв. Проте при тдрахунку спiввiдношення шансiв для цього генотипу було встановлено тенденщю до схильност розвитку ХОЗЛ в умовах впливу високих концентрацш вугшьно-породного пилу (OR=1,89; 95%С1: 0,3710,44).

Таким чином, у популяци шахтарiв Укра!ни за генами ММР9, Т1МР2, А2М, ЕЬЫ було ви-значено 4 комбшоваш генотипи, яю проявили себе як бюмаркери резистентностi розвитку про-фесiйно зумовленого ХОЗЛ.

ВИСНОВКИ

1. За генами ММР9 та Т1МР2 визначено 8 рiзних комбiнацiй алелей та встановлено, що комбшований генотип MMP9*СС;TIMP2*GG е

маркером резистентносп розвитку ХОЗЛ професшно! етюлоги в популяци шахтарiв тдземних вугшьних шахт Укра!ни.

2. За генами MMP9, MMP2, TIMP2, a2M, ELN визначено 59 рiзних комбiнацiй алелей та встановлено 4 комбшоваш генотипи резистентносп розвитку ХОЗЛ професшно! еггологи в популяци шахтарiв Укра!ни:

• MMP9*CC,MMP2*CC,TIMP2*G/G,a2M*IIe /IIe,ELN*Gly/Gly (х2= 3,72; р<0,05);

• MMP9*CC,MMP2*CT,TIMP2*G/G,a2M*IIe/ Val,ELN*Gly/Gly (Х= 3,72; р<0,05);

• MMP9*CC,MMP2*CC,TIMP2*G/G,a2M*IIe /Val,ELN* Ser/Ser (x*= 3,72; р<0,05),

• MMP9*CT,MMP2*CC,TIMP2*G/G,a2M*IIe/ IIe,ELN*Gly/Ser (Х= 4,68; р<0,05).

3. Отримаш результати свiдчать про участь гешв MMP9, MMP2, TIMP2, a2M, ELN, яю ко-дують синтез бiлкiв системи "протеолiз-aнти-протеолiз", у формуванш генетично! схильностi та резистентностi до розвитку ХОЗЛ у популяци шaхтaрiв Укра!ни, що розкривае новi можливосн для профiлaктики цього захворювання в пра-цюючих в умовах впливу високих концентрацш виробничого пилу.

СПИСОК Л1ТЕРАТУРИ

1. Басанець А.В. Роль пол1морф1зму гена a2m у розвитку хрошчного обструктивного захворювання легень професшно! етюлоги у шахтар1в вугшьних шахт Укра!ни / А.В. Басанець, Л.В. Дол1нчук // Ме-дичш перспективи. - Т. XXII, № 3. - 2017. - C. 22-28.

2. Роль пол1морф1зму гена ELN у розвитку хрошчного обструктивного захворювання легень професшно! етюлоги у шахтар1в вупльних шахт Укра!ни / А.В. Басанець, Т.А. Остапенко, Л.В. Долшчук // Укр. пульмонол. журнал. - 2017 - № 3. - С. 25-28.

3. Функциональное состояние бронхолегочной системы у шахтеров, больных хроническим обструк-тивным заболеванием легких / Л.В. Долинчук, А.В. Басанец, Т.А. Андрущенко, Т.А. Остапенко // Электронная конференция «Современная профилактическая медицина: от медицины патологий к медицине здоровья» - Москва, 2013. - С. 24-32.

4. a2macroglobulins: structure and function / I. Gar-ciaFerrer, A. Marrero, F.X. GomisRuth, T. Goulas // Sub-cell Biochem - 2017 - Vol. 83 - P. 149-183.

5. Biomarkers predictive of exacerbations in the spi-romics and COPD Gene Cohorts / J.D. Knee, S. Jacobson, K. Kechris [et. al.] // Am. J. Respir. Crit. Care. Med. -2017- Vol. 195, N 4. - P. 473-481.

6. Candidate genes for COPD in two large data sets / P.S. Bakke, G. Zhu, A. Gulsvik [et. al.] // Eur. Respir. J. - 2011- Vol. 37, N 2. - P. 255-263.

7. Global strategy for asthma management and prevention (GINA 2017). Available from: http:// www.ginasthma.org/pdf/GINA_Report_2017.pgf.

8. Highly variable cutis laxa resulting from a dominant splicing mutation of the elastin gene / L.M. GraulNeumann, I. Hausser, M. Essayie [et. al.] // Am. J. Med. Genet. A. - 2008. - Vol. 146 (A). - P. 977-983.

9. Houghton A.M. Matrix metalloproteinases in destructive lung disease. Matrix Biol. - 2015. - Vol.44, N 46. - P.167-174.

10. Impaired distal airway development in mice lacking elastin / D.P. Wendel, D.G. Taylor, K.H. Albertine [et al.] // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. - 2000. - Vol. 23. - P. 320-326.

11. Matheson M.C. Association of IL8, CXCR2 and TNFalpha polymorphisms and airway disease / M.C. Matheson, J.A. Ellis, J. Raven // J. Hum. Genet. - 2006. Vol. 51. - P. 196-203.

12. Murphy G. Tissue inhibitors of metalloprotei-nases Genome Biology / G. Murphy // BioMed. Central Ltd. - 2011. - Vol. 12. - P.233.

13. Navratilova Z. Matrix Metalloproteinases and Their Inhibitors in Chronic Obstructive Pulmonary Disease / Z. Navratilova, V. Kolek, M. Petrek // Arch Immunol Ther Exp (Warsz). - 2016. - Vol. 64, N 3. - P. 177-193.

14. Relationship between the thickness of bronchial wall layers, emphysema score, and markers of remodeling

in bronchoalveolar lavage fluid in patients with chronic obstructive pulmonary disease / K. Gorka, J. Soja, B. Jakiela [et al.] // Pol. Arch Med Wewn. - 2016. -Vol 126, N 6. - P. 402-410.

15. Santo Tomas L.H. Emphysema and chronic obstructive pulmonary disease in coal miners / L.H. Santo Tomas // CurrOpinPulmMed - 2011. - Vol. 17, N 2. - P.123-125.

REFERENCES

1. Basanets AV, Dolinchuk LV [Role of a2M gene polymorphism in occupational COPD development in Ukrainian coal miners]. Medicni perspektivi. 2017;3:22-28. Ukrainian.

2. Basanets AV, Ostapenko TA, Dolinchuk LV [Role of ELN gene polymorphism in occupational COPD development in Ukrainian coal miners]. Ukrainsky pulmo-nologichny Journal.2017;3:25-28. Ukrainian.

3. Dolinchuk LV, Basanets AV, Andrushchen-ko TA, Ostapenko TA. [Functional state of the bronchopulmonary system in coal miners with chronic obstructive pulmonary disease]. The electronic conference "Modern preventive medicine: from medicine to pathology to medicine of health". Moskva. 2013;24-32. Russian.

4. GarciaFerrer I, Marrero A, GomisRüth FX, Goulas T. a2Macroglobulins: Structure and Function. Subcell Biochem. 2017;83:149-83.

5. Keene JD, Jacobson S, Kechris K, Kinney GL et. al. Biomarkers predictive of exacerbations in the spi-romics and COPD Gene Cohorts. Am J Respir Crit Care Med. 2017;195(4):473-81.

6. Bakke PS et al. Candidate genes for COPD in two large data sets. Epub, 2011;37(2):255-63.

7. Global strategy for asthma management and prevention (GINA 2017). Available from: http:// www.ginasthma.org/pdf/GINA_Report_2017 .pgf.

8. Graul Neumann LM, Hausser I, Essayie M, Rauch A et. al. Highly variable cutis laxa resulting from a dominant splicing mutation of the elastin gene. Am J Med Genet A. 2008;146A(8):977-83.

9. Houghton AM. Matrix metalloproteinases in destructive lung disease. Matrix Biol. 2015;44-46:167-74.

10. Wendel DP, Taylor DG, Albertine KH et. al. Impaired distal airway development in mice lacking elastin. Am J Respir Cell Mol Biol. 2000;23(3):320-6.

11. Matheson MC, Ellis JA, Raven J, Walters EH et. al. Association of IL8, CXCR2 and TNFalpha polymorphisms and airway disease. Hum Genet. 2006;51(3):196-203.

12. Murphy G. Tissue inhibitors of metalloproteinases. Genome Biol. 2011;12(11):233.

13. Navratilova Z, Kolek V, Petrek M. Matrix Metal-loproteinases and Their Inhibitors in Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 2016;64(3):177-93.

14. Gorka K, Soja J, Jakiela B, Plutecka H et. al. Relationship between the thickness of bronchial wall layers, emphysema score, and markers of remodeling in broncho-alveolar lavage fluid in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Pol Arch Med Wewn. 2016;126(6):402-10.

15. Santo Tomas LH. Emphysema and chronic obstructive pulmonary disease in coal miners. Curr Opin Pulm Med, 2011;17(2):123-5.

УДК 669.013:504.3.054-036.3:614 https://doi.org/10.26641/2307-0404.2018.3(part1).142329

МЕТАЛУРГ1ЙН1 ПЩПРИеМСТВА ЯК ДЖЕРЕЛО ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВ1ТРЯ ТА ФАКТОР РИЗИКУ ПОГ1РШЕННЯ ЗДОРОВЯ НАСЕЛЕННЯ

ДЗ «Днтропетровська медична академiя МОЗ Укра'ши»

вул. В. Вернадського, 9, Днтро, 49044, Украша

ТОВ «Науково-до^дний тститут тновацшних технологт»

вул. Соборностi, 117, Кривий Рiг, Днiпропетровська обл., 50103, Украна

SE «Dnipropetrovsk medical academy of Health Ministry of Ukraine»

V. Vernadsky str., 9, Dnipro, 49044, Ukraine

e-mail: [email protected]

LLC «Research Institute of Innovative Technologies»

Sobornosti str., 117, Kryvyi Rih, Dnipropetrovsk region, 50103, Ukraine

Е.М. Бтецька, Н.М. Онул, B.I. Шконенко

18/ Том XXIII/ 3 ч. 1

17

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.