Полиморфизм генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у рабочих нефтехимических производств

Макарова, Ольга Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Полиморфизм генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у рабочих нефтехимических производств
ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Полиморфизм генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у рабочих нефтехимических производств"

На правах рукописи

Макарова Ольга Владимировна

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ БИОТРАНСФОРМАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ У РАБОЧИХ НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

03.00.15 - генетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

УФА-2004

Работа выполнена в Институте биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН

Научный руководитель: доктор медицинских наук

Викторова Татьяна Викторовна

Научный консультант: доктор медицинских наук

Каримова Лилия Казымовна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Спицьш Виктор Алексеевич

доктор медицинских наук, профессор Терегулова Закия Сагадатовна

Ведущая организация:

Г.У. Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды имени А.Н.Сысина, г. Москва

Защита диссертации состоится « » июня 2004 г. в « » часов на заседании Регионального диссертационного Совета КМ 002.133.01 при Институте биохимии и генетики УНЦ РАН по адресу: 450054, Уфа, просп. Октября, 69.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Уфимского научного центра РАН.

Автореферат разослан « » мая 2004 г.

Ученый секретарь

Регионального диссертационного совета

Ф.Р.Гималов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Опасность влияния окружающей среды на организм человека состоит в ее негативном воздействии, как на здоровье отдельных индивидов, так и на приспособленность популяции в целом. В связи с этим особую актуальность приобретает оценка влияния факторов окружающей среды на здоровье населения. Под влиянием антропогенной нагрузки адаптационные способности человека снижаются, что проявляется в увеличении генетического груза и падении здоровья населения (Гичев, 2001; Рахманин 2001; Кузьмина, 2001; Ревич, 2001; Thier et al., 1998; Nebert, 2000).

Теоретической основой общей биологии является моделирование системы по принципу организм-среда. Учитывая, что производственная среда является частью окружающей, данный принцип позволяет изучать воздействия производственных факторов на работающего в качестве модели взаимодействия организм-среда. При этом производственные условия являются факторами высокого риска развития профессиональных заболеваний (Тарасова, 1998; Терегулова, 1998; Измеров, 2001).

Учитывая многофакторность воздействия агентов окружающей среды на организм человека, не всегда представляется возможным выявить конкретную причину болезни. В этой связи профессиональные заболевания могут служить моделью в поиске маркеров предрасположенности и устойчивости к неблагоприятному факторов влиянию внешней среды (Пай с соавт., 2003). Известно, что профессиональные заболевания при одних и тех же условиях труда и продолжительности стажа возникают не у всех работающих (Кузьмина, 2001; Измеров, 2001). Развитие заболевания определяется не только повреждающим действием химических веществ, но и особенностями организма. Разные индивидуумы могут сохранять устойчивость или обнаруживать повышенную чувствительность к поступающим в организм токсичным веществам. В настоящее время известно существование генетического полиморфизма ферментов, ответственных за биотрансформацию в организме чужеродных химических соединений. При этом генетические особенности индивидуумов могут быть фактором, предрасполагающим к развитию у чувствительных людей различных патологических изменений (Спицын, 1990; Баранов с соавт., 2000; Гичев, 2001). Учитывая немаловажную роль системы детоксикации в обезвреживании вредных веществ, поступающих в организм рабочих в процессе производственной деятельности, поиск генетических маркеров индивидуальной чувствительности рабочих, подвергающихся воздействию вредных веществ на основе анализа полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков представляется актуальным (Ревазова, Журков, 2001; 2002).

Цель - работы - оценка предрасположенности рабочих, подвергающихся воздействию химического фактора производственной среды к развитию профессиональных заболеваний на основе изучения полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков.

Задачи исследования.

1. Изучить полиморфизм генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у работающих производств гсптила и этилбензола-стирола в сравнении с индивидами, не имеющими профессионального контакта с токсическими веществами.

3. Провести сравнительный анализ полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у больных с профессиональным токсическим гепатитом, в группе "риска" по развитию токсического гепатита, у рабочих с соматическими заболеваниями и здоровых.

4. Определить генетические маркеры предрасположенности или устойчивости работающих производств гептила и этилбензола-стирола к токсическому поражению печени.

Научная новизна и теоретическая значимость работы состоит в разработке нового научного направления по молекулярно-генетическому изучению индивидуальной чувствительности (предрасположенности или устойчивости) организма к воздействию токсичных веществ производственной среды.

Показано, что в механизмах развития профессиональных поражений печени важную роль играют полиморфные варианты генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков (СУРЛ1, СУР2Е1, СУР2В6, С8ТР1, СЖИг, С8ТТ1. МАТ2, ЕРНХ1).

Впервые охарактеризовано распределение аллелей и генотипов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у работающих производств гептила, этилбензола-стирола и у населения Республики Башкортостан.

Впервые выявлены существенные различия в распределении полиморфных вариантов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у рабочих с профессиональным заболеванием гепато-билиарной системы производств гептила, этилбензола-стирола по сравнению со здоровыми рабочими данных производств.

Установлены маркерные генотипы генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков, указывающие на повышенную предрасположенность к токсическому поражению печени.

Выявлены генотипы генов системы биотрансформации ксенобиотиков, свидетельствующие об устойчивости организма к воздействию гепатотропных ядов изученных приозводств.

Доказана взаимосвязь между определенными генотипами генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и рядом биохимических показателей (АЛТ, АСТ, билирубин).

Практическая значимость работы.

На основании полученных результатов могут быть разработаны рекомендации для генотипирования рабочих с целью выявления генетических маркеров предрасположенности к профессиональным заболеваниям. Результаты данного исследования могут использоваться в целях профилактики для своевременного выявления групп "риска" по развитию профессиональных заболеваний, а также служить основой нового подхода решения вопросов профессиональной ориентации. Материалы работы могут быть использованы в учебно-методическом процессе на биологических и медицинских факультетах ВУЗов и курсах постдипломного образования врачей общей практики.

Положения, выносимые на защиту:

1. Анализ полиморфных вариантов генов 1 фазы метаболизма ксенобиотиков у рабочих производств гептила и этилбензола-стирола свидетельствует об отсутствии значимых различий в распределении аллелей и генотипов по сравнению с контрольной группой, не имеющей прфессионального контакта с химическим фактором.

3. Анализ полиморфных вариантов генов 2 фазы метаболизма ксенобиотиков у работающих производств гептила и этилбензола-стирола выявил значимые различия в распределении частот генотипов и аллелей генов GSTM1, GSTP1 и NAT2 по сравнению с контрольной группой.

4. Генетическими маркерами повышенного риска развития токсического поражения печени у рабочих производств гептила и этилбензола-стирола являются определенные варианты генов CYP1A1, ЕРНХ1, NAT2.

5. Генетическими маркерами устойчивости рабочих к воздействию комплекса вредных веществ производств гептила и этилбензола-стирола являются нормальные варианты генов CYP1A1, ЕРНХ1.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены на 5th Balkan meeting on human genetic (Bulgaria, 2002), Human Genome Meeting (HGM, Shanghai, 2002, Berlin, 2004); European Human Genetics Conference (ESHG, Strasbourg, 2002, Birmingham, 2003); Environment and human health conference (St-Peterburg, 2003); 10b International Congress of Toxicology (Tampere, Finland, 2004); I°" Всероссийский конгресс «Профессия и здоровье» (Москва, 2002); научной конференции «Теоретические основы и практические решения проблем санитарной охраны атмосферного воздуха», (Москва, 2003); пленуме научного совета «Социально-гигиенический мониторинг: методология, региональные особенности, управленческие решения», (Москва, 2003); 2°" съезде токсикологов России, (Москва, 2003); 69™ республиканской итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых республики Башкортостан с международным участием «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2004).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ.

Структура и объем диссертации. Работа ихтожена на 138 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов и обсуждения, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Список литературы включает 198 источников, из них 38 -отечественных и 160 — зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 26 таблицами и 10 рисунками.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность за содействие в организации подбора и клинического обследования рабочих начмеду медсанчасти ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» Яценко Т.Н.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объект исследования. В качестве модельного объекта для клинических исследований были выбраны работающие производства ОАО «Салаватнефтеоргсинтез»: твердого топлива (гептила) (N=202) и этилбензола-стирола (N=243) (г. Салават), проведенного в 2001-2003 гг. Возраст обследованных рабочих варьировал от 24 до 60 лет. Средний возраст составил 45,60±8,35 лет. Стаж работы на данных производствах варьировал от 8 до 40 лет (средний стаж работы составил 15±7,57 лет).

В обследованную выборку рабочих вошли 73 больных с профессиональным токсическим гепатитом, 163 больных группы "риска" по развитию токсического гепатита, 115 рабочих с соматическими заболеваниями и 94 практически здоровых работающих.

Контрольную группу составили 335 практически здоровых лиц, жителей г. Салават и г. Уфа. Основным критерием отбора в контрольную группу служило отсутствие профессионального контакта с вредными химическими веществами. Средний возраст индивидов контрольной группы составил 45,12±10,57 лет. Группы обследованных рабочих и контроля были сопоставимы по возрасту, полу и этнической принадлежности.

Методы исследования. Для реализации задач, поставленных в исследовании, были использованы санитарно-гигиенические, клинические, молекулярно-генетические методы. Исследования проведены на производствах гептила и этилбензола-стирола, входящих в состав ОАО «Салаватнефтеоргсинтез». Комплексное. клиническое обследование рабочих с использованием функциональных и лабораторных методов проведено врачи медсанчасти и специалистами Уфимского НИИ медицины труда и экологии человека (Гимранова Г.Г., Чурмантаева СХ). Условия труда работающих перечисленных производств были оценены совместно с Каримовой Л.К., Мулдашевой Н.А.

Выделение ДНК из лимфоцитов периферической крови работающих и лиц контрольной группы осуществляли стандартным методом фенольно-хлороформной экстракции (Matthew, 1984). Делеционный полиморфизм генов GSTM1 и GSTT1, изучали метода полимеразной цепной реакции синтеза ДНК (ПЦР). Полиморфизм генов 7-го экзона (A4889G) гена CYP1A1, 1-го экзона (С188Т) гена CYP2D6, 5' области (С 109IT) гена CYP2E1, двух полиморфных локусов 3-го (Т337С) и 4-го (A415G) экзонов гена ЕРНХ1), 5-го экзона (A313G) гена GSTPJ, трансзиций С481Т, G590A, G857A гена NAT2 проводили методом ПЦР и ПДРФ-анализа (полиморфизм длин рестрикционных фрагментов). Продукты амплификации анализировались электрофоретически в ПААГ после окрашивания гелей бромистым этидием с последующей визуализацией ДНК-фрагментов в УФ-свете.

Статистический анализ. Математическую обработку результатов исследования проводили на ШМ Pentium III с использованием пакетов статистических программ: STATISTICA v.5.0, RxC (Roff, Bentzen, 1989), а также в программах Microsoft Excel и Microsoft Access. Различия в распределении частот аллелей между выборкамии рассчитывали с использованием точного критерия Фишера (Животовский, 1991) или критерия у? с поправкой Йетса (RxC-статистика (Roff, Bentzen, 1989). Силу ассоциаций гено- и фенотипических характеристик изученных генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков с риском развития профессиональных заболеваний оценивали по значениям показателя отношения шансов (odds ratio, OR) (Schlesselman, 1982). При OR=1 ассоциации нет, OR>1 рассматривали как положительную ассоциацию заболевания с аллелем или генотипом («фактор риска»), OR<1 - как отрицательную ассоциацию («фактор устойчивости»). 95% доверительный интервал (confidence interval, CI95%) определяли по программе httpV/www biometrica.tomsk.ru:8 lOO/lib/freQ.htm.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ'

Характеристика обследованного контингента рабочих и условий их труда

Комплекс вредных производственных факторов в изученных производствах одинаков и включает вредные вещества, шум, тяжесть и напряженность труда. Ведущим производственным фактором в исследуемых производствах является химический; действие вредных веществ носит комбинированный характер, при интермитирующем режиме. Средние концентрации вредных веществ (гептил, стирол, этилбензол, бензол) колеблются в пределах ПДК, максимально разовые достигают 10 ПДК. По характеру действия токсичные вещества, присутсвующие в воздухе рабочей зоны, обладают наркотическим, общетоксическим, гепатотоксическим, а также являются канцерогенами и мутагенами.

На рис. 1 представлено распределение рабочих по группам в зависимости от выраженности ответных реакций организма работающего на неблагоприятный эффект воздействия.

Группу «профессиональные больные» составили работающие, производств гептила и этилбензола-стирола, имеющие хронические интоксикации комплексом вредных веществ с диагнозом токсический гепатит. Возраст больных с

Рис. 1. Группы рабочих производств гептила и этилбензола-стирола дифференцированных по состоянию здоровья

профессиональным токсическим гепатитом варьировал от 30 до 60 лет, средний возраст больных в момент установления диагноза составил 40,43±6,67 лет. Установлено, что токсическое поражение печени у работающих данных производств диагностируется при стаже 8-10 лет.

В группу «риска» по развитию токсического гепатита вошли лица с синдромом вегетативно-сосудистой дисфункции, дискинезии желчевыводящих путей с нарушением функции печени при наличии изменений 3 и более лабораторных (гематологического, цитохимического, биохимического) и функциональных показателей. Средний возраст рабочих группы риска составил 45,60±5,03 лет, средний стаж - 10±2,79 лет.

В третью группу вошли рабочие с различной соматической патологией со стажем работы в данных производствах более 10 лет. Средний возраст лиц третьей группы рабочих составил 42,80±5,99 лет, средний стаж - 13±2,2б лет.

В четвертую группу «практически здоровых» вошли лица, не имеющие клинически объективных данных за то или иное заболевание, но имеющие незначительные отклонения одного-двух лабораторных показателей, единичные обращения к врачам за последние 3 года по поводу кратковременного заболевания

■ профессиональный токсический гепатит □группа риска

В рабочие с общесоматическими заболеваниями □здоровые рабочие

36,6

(грипп, ОРЗ). Средний возраст рабочих этой группы составил 40,2012,89. Средний стаж работы во вредных условиях труда 10±5,01 лет.

Таким образом, все группы обследованных были сопоставимы по возрасту и стажу работы.

Анализ полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков

С целью выявления генотипов, определяющих индивидуальную чувствительность работающих к гепатотоксичными ядам производств гептила и этилбензола-стирола общую выборку рабочих сравнивали с контрольной группой индивидов, не имеющих профессиональной токсической нагрузки.

Основными ферментами метаболизма токсичных промышленных веществ в печени являются ферменты цитохрома Р 450 и микросомальной эпоксдгидролазы (Зимин, 2003). В процессе метаболизма соединений ароматических углеводородов происходит их активация при помощи цитохрома Р 450 1А1. Зачастую образовавшиеся интермедиаты являются более токсичными для клетки и вызывают повреждение ДНК или мембран клетки. В дальнейшем образовавшиеся эпоксиды вступают во взаимодействие с эпоксдгидролазой с формированием дигидродиолов или конъюгируют с глутатионом. Другие токсичные вещества активируются по такой же схеме, но с учетом присутствия в соединении специфичных групп (нитро, гидразо), поскольку в нитросодержащие вещества метаболизируются при помощи фермента NAT2.

При сравнительном анализе полиморфных вариантов генов 1 фазы биотрансформации ксенобиотиков (СУР1Л1, СУР2Б6, СУР2Е1, ЕРНХ1) в общей выборке рабочих и в контрольной группе, существенных различий в распределении аллелей и генотипов выявлено не было (табл. 1).

Обнаружена тенденция к повышению частоты быстрого фенотипа микросомальной эпоксидгидролазы в общей группе работающих до 32,79% по сравнению с 29,00% в контрольной группе (^=3,69; р=0,05), что может указывать на большую адаптационную, способность лиц, имеющих быстрый фенотип эпоксидгидролазы. Учитывая, что основная функция микросомальной эпоксидгидролазы состоит гидролизе аренов, алкенов и алифатических эпоксидов и защите клеток от высокоактивных эпоксидных метаболитов нельзя исключить, что лица, обладающие более активными формами фермента ЕРНХ1 имеют некоторое преимущество при контакте вредными веществами гепатотропного действия.

Изучение полиморфных вариантов генов 2 фазы метаболизма ксенобиотиков показало существенное снижение частоты делении по гену 08ТМ1 до 35,24% в группе рабочих по сравнению с 55,28% в контроле (Х2=29,45; р=0,0005). Было установлено значительное повышение частоты гетерозиготного генотипа по гену 08ТР1 в общей группе рабочих до 32,04% по сравнению с 24,32% в контрольной

группе (Х2=4,74; р=0,03). По гену ЫАТ2 определено повышение частоты нормального генотипа ИАТ2*4/*4 в производственной группе до 16,06% при сравнении с контрольной выборкой, где на долю этого генотипа приходилось 5,74% (3^=14,07; р=0,0008) (табл. 2).

Таблица 1

Распределение генотипов и фенотипов генов 1 фазы биотрансформации' ксенобиотиков у рабочих

Частота генотипов и фенотипов Рабочиев целом Контрой, X1 Р

Р±з,(%) P±V%)

СГР1Л1 Ile/Ile 91,08±1,36 92,18±1,5б 0,151 0,698

Ile/Val 8,70±1,35 7,48±1,53 0,198 0.6S7

Val/Val 0,22±0,23 0,34±0,34 0,001 1,001

CYP2E1 C1C1 95,83±1,13 93,65±1,23 0714 0,3989

C1C2 4,17±1,13 6,45±1,23

C2C2 0 0 - -

CYP2D6 Pro/Pro 76^6±4,05 73,46±2,45 0,227 0,634

Pro/Ser 12,73±3,18 13,58±1,90 0,005 0,949

Ser/Ser 10,91 ±2,97 12,9б±1,87 0,158 0,692

ЕРНХ 3 экзона Tyr/Tyr 56,11 ±2,36 59,62±2,78 0,783 0,377

Tyr/His 43 Л ±2,35 38,14±2,75 1,740 0,188

His /His 0,68±0,39 2,24±0,83 2,332 0,127

ЕРНХ 4эюона His/His 76,24±2,02 75,16±2,44 0,067 0,797

His/Arg 22,17±1,98 21,34+2,31 0,034 0,854

Arg/Arg 1,58±0,59 3,50±1,04 2,143 0,143

Фенотип-ЕРНХ норма 54,74±2,87 56,00±2,86 0,024 0,879

медленный 12,01±1,56 12,67±1,92 1,018 0,314

быстрый 32,79±2,26 29,00±2,62 3,691 0,055

очень медленный 0,46±0,32 2,33+0,87 5,985 0,115

Полученные результаты могут свидетельствовать о неслучайной элиминации носителей определенных вариантов по генам GSTM1, GSTP1 и NAT2 среди рабочих производств гептила и этилбензола-стирола. Тенденция к накоплению в группе рабочих определенного аллеля (генотипа) может свидетельствовать об адаптивном ответе производственной группы на воздействие внешнесредовых факторов (Рычков, 1996). Причину отбора рабочих с определенными вариантами можно связать со следующими факторами. Во-первых, возможно, лица, имеющие в генотипе делецию гена GSTM1, нормальный генотип гена GSTP1, и мутантные генотипы по гену NAT2 не устраивались на работу во вредные цеха ввиду повышенной заболеваемости. Также нельзя исключить, что в результате периодического медицинского осмотра происходил отсев рабочих с данными полиморфными вариантами по причине повышенной заболеваемости.

Таблица 2

Распределение генотипов и фенотипов генов 2 фазы биотрансформации ксенобиотиков у рабочих

Частота генотипов, н фенотипов Рабочие в пегам Кипра», х2 Р

Р±*,(%) P*,(V.)

GSTM1 0 35,24±2,29 55,28±2,77 29,445 яга-Лкй'гЗ щтж Hss

+/+ 64,76±2Д9 44,72±2,77

GSTT1 0 18,25±1,86 23,0±2,43 2,163 0,142

+/+ 81,73±1,86 77,0±2,43

GSTP1 Ile/lie 66,82±2Д5 73,99±2,55 3,134- 0,077

Ile/Val 32,04±2,23 24,32±2,49 4,738

Val/Val 1,14±0,50 1,6910.75 0,090 0,765 ;

NAT2 *4/*4 16,06±1,87 5,74±1,49 14,065 0,0008

*4/»5 16,5811,89 17,21 ±2,42 0,010 0,923

•4/»6 7,25±1,32 9,43±1,87 0,679 0,411

*4/»7 3,63*0,95 4,92±1,38 0,346 0,557

♦5/ *5 10,62±1,57 14,75±1,38 2,010 0,157

*5/ *6 17,36±1,93 17,62±2,44 0,0005 1,001

*5/*7 7,77±1,36 9,43±1,87 0,338 0,561

»6/*6 5,44±1,15 4,92±1,38 0,011 0,919

•6/«7 3,89±0,98 2,87±1,06 0,207 0,649

*7/*7 1Д9±0,57 0,40±0,40 0,482 0,488

NAT2 быстрый 42,45±2,85 35,53±2,76 3,519 0,067

медленный 57,55±2,49 64,47±2,68

Для идентификации генотипов, ассоциированных с предрасположенностью к токсическому поражению печени, проводили сравнение между больными токсическим гепатитом и здоровыми работающими. Для выявления генотипов ассоциированных с развитием гепатоза сравнивали группу "риска" по развитию токсического гепатита со здоровыми рабочими. Для определения генотипов ассоциированных с общей заболеваемостью проводили сравнение группы рабочих с различной соматической патологией со здоровыми работающими.

Анализ полиморфизма гена CYP1A1 показал существенное повышение частоты гетерозиготного генотипа Ile/Val в группе рабочих с токсическим гепатитом до 11,27% (OR=5,8 (CI95% 1,08-40,85)), в группе "риска" до 9,8% (OR=5,3 (CI95% 1,13-33,95)) и среди рабочих с соматической патологией до 11,01% (OR=5,6 (CI95% 1,15-37,40)) по сравнению со здоровыми рабочими, у которых частота данного генотипа составила 2,1% (рис. 2).

Рис. 2. Распределение частот генотипов гена СУР1Л1 у обследованных рабочих

Высокое значение показателя ОЯ позволяет рассматривать гетерозиготный генотип в качестве маркера повышенного риска развития токсического поражения, печени и общесоматических заболеваний у рабочих изученных производств. Вместе с тем установлено, что нормальный генотип (11е/11е) гена СУР1Л1 встречался с частотой 97,9% в группе здоровых. рабочих, тогда как в группе больных с токсическим гепатитом - 88,7% (ОЯ=0,17 (С195% 0,02-0,92)), у больных группы "риска" - 90,0% (ОЯ=0,19 (С195% 0,03-0,88)), среди рабочих с соматической патологией - 88,99% (0Я=0,19 (С195% 0,03-0,87)). Это позволяет рассматривать нормальный генотип данного гена в качестве фактора устойчивости организма к воздействию профессиональной вредности производств гептила и этилбензол-стирола.

Исследование полиморфизма Т337С 3-го экзона гена ЕРНХ1, ассоциированного с пониженной активностью эпоксидгидролазы, показало существенное увеличение частоты гетерозиготного генотипа (Гуг/Нк) у больных токсическим гепатитом до 48,0% 0Я=2,5 (С195% 1,27-5,13), у рабочих группы "риска" до 50,31% 0Я=2,8 (С195% 1,56-5,04), у рабочих с соматической патологией до 43,75% 0Я=2,1 (С195% 1,14-4,05) по сравнению со здоровыми работающими, у которых частота данного генотипа составила 27,0%. Возможно, что вариант Туг/Нк маркирует повышенный риск развития токсического поражения печени у работающих в контакте с ядами гепатотропного действия (рис. 3).

Рис 3. Распределение частот генотипов полиморфизма 3-го экзона гена -ЕРНХ1 у обследованных рабочих

Согласно данным литературы два полиморфизма 3-ю и 4-го экзонов гена ЕРНХ1 коррелируют с уровнем ферментативной активности микросомальной эпоксидгидролазы (Hassett et al., 1994). При сочетании различных мутаций гена: ЕРНХ1 возможны различные фенотипические проявления, отражающие активность фермента. Описано четыре фенотипа фермента: быстрый (F), нормальный (N), медленный (S) и очень медленный (SS). Изучение распределения частот фенотипов микросомальной эпоксидгидролазы в группах рабочих с учетом статуса здоровья показало увеличение до 40,58% частоты медленной формы микросомальной эпоксидгидролазы в группе - рабочих с токсическим: гепатитом по сравнению с группой здоровых работающих (21,98%) 0^=5,781; р=0,018) (табл. 4). Показатель отношения шансов составил 2,42 (CI 1,15-5,13), что указывает на рисковую значимость данного фенотипа. Вместе с тем нормальный фенотип чаще встречался в группе здоровых рабочих и его частота достигала 63,44% по сравнению с больными профессиональным токсическим гепатитом, у которых доля нормального фенотипа составила 44,93%, (x*=4,78; р=0,03), (OR=0,44 (С195% 0,22-0,88). Вероятно, что данный фенотип можно рассматривать как фактор устойчивости к формированию токсического поражения печени.

Таблица 4

Распределение фенотипов микросомальной эпоксидгидролазы у обследованных рабочих

Частота гегогаггв, атпотйифвтаигв < Тскогахий ГЕХВШГ Гранта роа Р&мвс (ХМШБСКЙ шпилей ЗаСрСВЬЕ рботие • Р Р" Р~

ptS^'/o) pts^/o) pis^/.)

ЕРШ №fMa(N) - 44£Щ87 52.4Щ® 55,80237 63,4412,78 щ 0250

Медетый(5>) 405815,91 36,420,78 31,53+4,41 23,6614,41 ЁР1 0,175

Былрый(1) цмьук 10,4942,40 Ц6ШД5 12#ВЗ,47 ljOOl 0,662 1,000

Овъм» .HHHbrä(SS) 1,45±1,40 Ц62+061 0 0 0,7?Я 6,717 -

Примечание:

Р* при сравнении здоровых рабочих с группой профессиональных больных P** при сравнении здоровых рабочих с «группой риска» Р*** при сравнении здоровых с часто болеющими рабочими

Изучение характера распределения генотипов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у рабочих с учетом активности ферментов печени (АЛТ, ACT) и билирубина показало значимые различия по полиморфным вариантам 3-го экзона гена микросомалыюй эпоксидгидролазы (табл. 5).

Таблица 5

Распределение генотипа микросомальной эпоксидгидролазы у рабочих с

учетом биохимических показателей

Частота гаютииов Bwnpj&m 1 АЛГ aGCjPts,, a6c,P±Sp ACT a6c,Ptop

8^-205 мкмота/л более205 мкммь'л p | 32ер/л богкеЗЗ еЫп Р 5-31 ед/л более32 ер/л Р

ЕРНХ Зжзон ТуТуг 59,07±3,19 43,7515,06 p WlH 52j68±3,49 53/>l±5j06 0,120 53,93*2^8 бу&7,34 0,386

Tjrfis 4093±3,19 54,1715,08 г|ШЭ 47ДШ.49 44ДВДМ 460Щ98 34,0917,14 0,186

His/His ад 2,0811,46 ripd ад 2,0611,44 >Jg№>; ад 45513,14

Выявлено, что генотипы Tyr/His и His/His гена ЕРНХ1 ассоциируется с увеличением уровня билирубина. Установлено, что у рабочих с высокими показателями билирубина (более 20,5 мкмоль/л) генотип Туг/His встречался с частотой 54,17% против 40,93% у рабочих с нормальным уровнем билирубина (8,520,5 мкмоль/л). Вариант His/His был обнаружен в 2,08% у рабочих с высоким уровнем билирубина, в 2,06% работающих с высоким АЛТ (более 33 ед/л), в 4,55% рабочих с высокими значениями ACT (более 32 ед/л), тогда как у рабочих с нормальным уровнем билирубина и нормальной активностью ACT (5-31 ед/л) данный генотип не встречался

соответственно) (см. табл. 5). По остальным генам ферментов биотрасформации

ксенобиотиков существенных различий в распределении генотипов в зависимости от показателей ферментативной активности и уровня билирубина у рабочих изученных производств показано не было.

При изучении полиморфных вариантов гена NAT2, ответственного за 2 фазу биотрансформации ксенобиотиков были исследованы три наиболее важных полиморфизма, в сумме влияющих на фенотип ацетилирования - это транзиции С481Т, G590A, G857A (Cascoibi et al., 1995). Полиморфные варианты гена NAT2 были проанализированы при комбинировании сочетаний генотипов. Анализ комбинаций генотипов гена NAT2 у рабочих с учетом статуса здоровья показал, что вариант *4/*7 встречался только среди больных токсическим гепатитом, среди которых его частота составила 4,29% (*Ч,28; р=0,02), у рабочих группы "риска" на его долю приходилось 5,80% (^=5,61; р=0,02), тогда как в группе здоровых работающих данная комбинация не встречалась (табл. 6). Риск развития токсического поражения печени у индивидов с комбинацией *4/*7 составил 8,34 (С195% 1,05-182,37) (в группе профессиональных больных), в группе "риска" - 5,61 (С195% 1,31-229,01). При сравнении частоты генотипов гена NAT2 установлено, что в группе "риска" отсутствует генотип*7/*7, тогда как в группе здоровых рабочих его частота составила 2,38% Существенных различий в распределении частот

генотипов гена NAT2 между группами рабочих с соматической патологией и здоровыми работающими обнаружено не было.

По данным литературы показано, что различные сочетания полиморфных аллелей гена NAT2 ассоциированы с разной активностью ацетилирования (Vatsis et al., 1995). Известно, что по фенотипам NAT2 все индивиды делятся на две группы -быстрых и медленных ацетиляторов (Indulsky, 2000). При анализе распределения частот фенотипов NAT2 была определена тенденция к повышению частоты медленных ацетиляторов в группе больных токсическим гепатитом до 65,28% по сравнению со здоровыми рабочими, где на долю медленного фенотипа приходилось 55,29% 0^=3,24; р=0,07) OR=l,52 (С195% 0,76-3,06). Аналогично другим ферментам биотрансфрмации ксенобиотиков NAT2 одновременно с детоксикацией ариламинов участвует в активации ароматических аминов (Zhang et al., 1999). Следовательно, в зависимости от природы вещество может либо обезвреживаться, либо, наоборот, увеличивается его токсичность. Фенотип медленного ацетилирования ведет к более медленному связыванию и выведению из организма поступающих веществ, имеющих гидразогруппу (таких как несимметричный диметилгидразин и продукты его переработки), что, в конечном итоге, выражается в развитии токсического поражения печени у рабочих при длительном контакте с гепатотропными ядами в условиях производств гептила, этилбензола-стирола. У рабочих с фенотипом быстрых ацетиляторов метаболизм токсичных веществ происходит быстрее, что может

обуславливать резистентность к развитию профессиональных заболеваний гепато-билиарной системы.

Таблица б

Распределение генотипов и фенотипов гена ^ацетилтрасферазы 2 у _обследованных рабочих_

Частота генотипов алпегЕйифоспгов Тсклчжий ГЦ шит Грчтви риаа. Ра&мес С0№ПКСХСЙ гагогкгай Здоровье рабские Р* р" Р"

рЦС/о) рЦС/.) рЦ^/о) рц<%)

•4*4 К2ВД18 15Д2±3,06 пдазз? 17,8614,17 0705 0742 1ДЙ

*41*5 ИДЩ80 13,7713,06 21,2844,22 20.24И38 0210 оде 1,000

•4/*б 5,7112,77 9,4212,48 5ДМ31 7,14±2Д 0?П 0733 0848

Ш72 »4/ «7 43±2,42 5,801158 3,191:1,81 0 оо». ■ ОД77;; 0064

*5/*5 Щ14Д57 11,704332 83313,02 0515 0834 0620

14^9М,18 18,1213,27 15,96ЬЗ,78 202У438 0,451 0830 0293

10,0043,59 бда,73 8^1±238 9,5213,20 ЦИИ 0578 0,635

45Й2.42 Зда,59 638±2# 5,9513,20 ода ОКИ 0,697

*»*7 4^5*2,42 5,79*1,99 638±452 1,19±1,18 0488 0182 0,686

*7/*7 ад 1,06к1Л 1,001 0,Ш~ 0530

N472 быстрый' 34,7212,75 41^4±2Д5 473ВД62 44.7112Д7 0268 0778 0844

фенспип магсный 65,2815,61 58,1644,15 52£9±539 55,29±539

Примечание:

Р* при сравнении здоровых рабочих с группой токсический гепатит Р** при сравнении здоровых рабочих с «группой риска» Р*** при сравнении здоровых с часто болеющими рабочими

Существенных различий в распределении аллелей и генотипов генов С87М7, ОБТТ1 и ОБТР1 у рабочих с учетом статуса здоровья обнаружено не было.

Анализ ассоциации комбинаций полиморфных ДНК-локусов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков с предрасположенностью к токсическому поражению печени у рабочих

Биотрансформация ксенобиотиков является многоступенчатым процессом, в котором одновременно или поочередно участвуют многие ферменты детоксикации (Баранов с соавт., 2000; №Ъег1, 1997). Поскольку ферменты биотрансформации ксенобиотиков функционируют как единый четко скоординированный комплекс любые качественные или количественные отклонения функций ее составляющих неизменно ведут к нарушениям процессов детоксикации с непредсказуемыми, зачастую вредными последствиями для организма (Баранов с соав., 2000; Кузьмина,

2001). Нарушения в системе ферментов биотрансформации нередко носят кумулятивный характер, когда высокая активность ферментов фазы 1, которая сопровождается повышенной продукцией компонентов окисления и гидролиза, сочетается с низкой активностью ферментов фазы 2 и фазы 3. Эти процессы могут послужить пусковым механизмом развития профессиональной патологии, в частности токсического поражения печени.

С целью комплексного анализа полиморфных вариантов генов ферментов биотрасформации ксенобиотиков при выявлении генетических маркеров, ассоциированных с предрасположенностью или устойчивостью рабочих производств гептила и этилбензола-стирола к токсическому поражению печени было проведено изучение комбинаций генотипов генов 1 фазы и 2 фазы метаболизма чужеродных веществ у больных токсическим гепатитом, больных группы "риска" по сравнению со здоровыми работающими. При попарном комбинировании генов СУР1Л1 и СУР2Б1 было показано повышение частоты сочетаний гетерозиготы по гену СУР1Л1 и нормального генотипа гена СУР2Б1 (генотип ПeVal/QQ) в группах больных, показатель OR составил 5,81 (СЮ5% 1,05-41,98), что позволяет отнести данный вариант к маркеру риска токсического поражения печени (рис. 4).

Рис. 4. Величины отношения шансов, маркирующие предрасположенность к развитию токсического гепатита у рабочих

Для изучения совместного влияния полиморфных вариантов генов микросомальной эпоксидгидролазы и ^ацетилтрансферазы 2 на предрасположенность к токсическому поражению печени мы проанализировали комбинации фенотипов у больных токсическим гепатитом и в группе здоровых рабочих. Была установлена комбинация, включающая фенотипы медленного

метаболизатора по гену ЕРНХ1 и медленного ацетилирования по гену NAT2 (х2=5,43; р=0,02), OR=3,23 (CI95% 1,18-9,06) (см. рис. 4). Ввиду высокого значения OR, данную комбинацию можно отнести к рисковой при формировании предрасположенности к токсическому гепатиту.

Комбинациями устойчивости рабочих к влиянию вредных факторов нефтехимических производств являются нормальные аллели и генотипы по двум полиморфным локусам генов CYP1A1 и CYP2E1 генотип Ilelle/ClCl, поскольку OR в этом случае составил 0,28 (С!95% 0,09-0,80); (х^.Ог; р=0,02)) (рис. 5).

Рис. 5. Величины отношения шансов, маркирующие устойчивость к развитию токсического поражения печени у рабочих

Выявлено, что комбинация нормальных аллелей и генотипов по генам СУР1А1, СУР2Е1, СУР2В6 и с нормальным фенотипом микросомальной эпоксидгидролазы (генотип ПeПe/QQ/CC/N) с частотой 56,0% встречается в группе здоровых работающих, тогда как среди больных профессиональным токсическим гепатитом надолго этого варианта приходилось 29,1% и 31,1% в группе "риска", соответственно. Показатель СЖ составил 0,32 (С195% 0,14-0,73) (х2=7,80; р=0,006), что позволяет отнести данную комбинацию к протективной.

Анализ литературных данных показал, что ассоциации с повышенной чувствительностью к 1,3-бутадиену и его гомологам были получены в исследованиях рабочих производств бутадиена и стирола с медленными формами EPHX1(Abdel-Rahman, 2001). Ими же была установлена комбинация риска по генам ЕРНХ1/088Ы1/088Т1, которая включала медленный фенотип микросомальной эпоксидгидролазы в сочетании с делецией по генам ОЗЗЫ1 и ОЗЗТ1. Других данных

по изучению комбинаций полиморфных вариантов генов ферментов 1 и 2 фаз биотрансформации ксенобиотиков в группах рабочих, подвергающихся воздействию факторов химической природы в литературе не обнаружено.

Таким образом, в результате изучения полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у рабочих производств гептила и этилбензола-стирола нами выявлены генетические маркеры риска, ассоциированные с предрасположенностью к токсическому гепатиту (см. рис.4) и маркеры устойчивости рабочих к влиянию вредных веществ гепатотропного действия (см. рис. 3). Показано, что наиболее значимые различия в распределении частот мутантных генотипов генов ферментов метаболизма ксенобиотиков были получены для группы больных профессиональным токсическим гепатитом по сравнению со здоровыми рабочими.

Изучение предрасположенности к развитию профессиональных заболеваний гепато-билиарной системы на основе молекулярно-генетического анализа генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков («биомаркеров чувствительности») на молекулярном уровне позволяет установить причинную связь действующего производственного химического фактора с возникающими патологическими изменениями в организме рабочих. В этой связи варианты генетического полиморфизма ферментов биотрансформации ксенобиотиков, ассоциированные с предрасположенностью к развитию токсическому поражению печени являются основанием для выделения в группе работающих, лиц обладающих повышенной чувствительностью к воздействию производственных химических факторов.

ВЫВОДЫ

1. У рабочих производств гептила и этилбензола-стирола доказано отсутствие различий в распределении аллелей и генотипов генов 1 фазы биотрансформации ксенобиотиков (CYP1A1, CYP2D6, CYP2E1, ЕРНХ1) по сравнению с контрольной группой, не имеющие профессионального контакта с химическими веществами.

2. У рабочих производств гептила и этилбензола-стирола наблюдается повышение частоты нормального генотипа гена GSTM1, гетерозиготного генотипа гена GSTP1 и комбинации *4/*4 гена NAT2 по сравнению с контрольной группой.

3. У больных профессиональным токсическим гепатитом установлены генетические маркеры предрасположенности организма к развитию профессиональных заболеваний по вариантам Ile/Val гена CYP1A1 (OR=5,78), Tyr/His гена ЕРНХ1 (OR=2,79); комбинации *4/*7 гена NAT2 (OR=8,34); а так же медленного фенотипа микросомальной эпоксидгидролазы (OR=2,42); комбинации генотипов IleVal/ClCl генов CYP1A1 и CYP2E1 (OR=5,81); комбинации медленных фенотипов

микросомальной эпоксидгидролазы и ариламин N-ацетилтрасферазы 2 (OR=3,23) по равнению со здоровыми рабочими.

4. У рабочих производств гептила и этилбензола-стирола установлены варианты устойчивости организма к действию гепатототропных ядов: нормальный генотип Ile/Ile) гена CYP1A1 (OR=0,17); нормальный генотип (Туг/Гут) гена ЕРНХ1 (OR=0,37); а так же нормальный фенотип микросомальной эпоксидгидролазы (OR=0,44); комбинация нормальных генотипов (Ilelle/ClCl) генов CYP1A1 и CYP2E1 (OR=0,28); комбинация нормальных генотипов (Ilelle/C 1C1/CC/N) генов CYP1A1, CYP2E1, CYP2D6 и нормального фенотипа микросомальной эпоксидгидролазы (OR=0,32); сочетание нормальных генотипов (+/+/N) генов GSTMJ, GSTT1 и нормального фенотипа микросомальной эпоксидгидролазы (OR=0,46).

5. Изучение роли генов ферментов биотрнсформации ксенобиотиков в формировании ответных реакций организма на воздействие химических факторов производственной и окружающей среды является перспективным научным направлением в целях обоснования критериев индивидуального риска развития профессиональных и общих заболеваний рабочих, а также при решении вопросов, профилактики, медицинского контроля и рационального трудоустройства лиц, имеющих определенный генотип по генам ферментов биотрансформации ксенобиотиков.

Практические рекомендации

1. С целью профилактики профессиональных поражений печени и предупреждения прогрессирования заболевания рекомендуется внедрение генотипирования полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у рабочих, контактирующих с гепатотропными ядами, по полиморфным вариантам генов CYP1A1, ЕРНХ1, GSTM1, NAT2.

2. Лицам с наличием маркеров предрасположенности по изученным полиморфным системам целесообразно рекомендовать работу без профессиональной токсической нагрузки.

3. При выявлении информативных вариантов полиморфизма изученных генов требуется диспансеризация рабочих с проведением лечебно-профилактических мероприятий, адаптированных к конкретному рабочему, с обязательным включением мембрано- и гепатопротекторов, энтеросорбентов и антиоксидантов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Makarova О., Karimova L., Gimranova G., Churmantaeva S., Viktorova T. Simultaneous characterization of GSTM1 and NAT2 polymorphisms by polymerase chain reaction in petrochemical workers from Bashkortostan // Abstracts of European Human Genetics Conferens. - Shanghai. - 2002. - P. 132.

2. Макарова О.В., Виктрова Т.В., Чурмантаева С.Х., Каримова Л.К. Изучение полиморфизма генов детоксикации - ксенобиотиков у рабочих нефтехимических производств // Материалы научных докладов III съезда биохимического общества. -С. Петербург. - 2002. - С. 300.

3. Бакиров А.Б., Каримова Л.К., Викторова ТВ., Макарова О.В. Использование методов ДНК-диагностики для прогнозирования состояния здоровья работающих в нефтехимической промышленности // Материалы I Всероссийского конгресса «Профессия и здоровье». - Москва. - 2002. - С.404-405.

4. Макарова О.В., Шангареева ЗА., Каримова Л.К., Викторова Т.В. Генодиагностика предрасположенности к заболеваниям органов, дыхания и желудочно-кишечного тракта у рабочих нефтехимических производств // Материалы научно-практическог симпозиума «Технологии генодиагностики в практическом здравоохранении», в рамках международной научно-практической конференции «Геномика, протеомика и биоинформатика для медицины». - Москва. - 2002. - С.23-26.

5. Макарова О. В., Каримова Л. К., Гимранова Г. Г., Чурмантаева С. X., Викторова, Т. В. Поиск генетических маркеров в прогнозировании эффектов воздействия вредных веществ нефтехимических производств на генетический аппарат рабочих // Казанский медицинский журнал. - 2003. - Т.84, №4. - С. 311-314.

6. Макарова О.В., Викторова Т.В., Янбаева Д.Г., Корытина Г.Ф., Якупова Э.В. Полиморфизм генов метаболизма ксенобиотиков у рабочих нефтехимических производств // Генетика. - 2003. - Т.39, №9. - С. 1268-1274.

7. Викторова Т.В., Корытина Г.Ф., Макарова О.В., Янбаева ДГ., Якупова Э.В., Шангареева ЗА., Хуснутдинова Э.К. Полиморфизм гена ариламин^-ацетилтрансферазы 2 у народов Волго-Уральского региона // Молекулярная биология. -2003.-Т.37, №6.-С. 971-974.

8. Викторова ТВ., Корытина Г.Ф., Макарова О.В., Янбаева Д.Г., Якупова Э.В., Шангареева З.А., Хуснутдинова ЭХ Анализ полиморфизма гена N ацетилтрансферазы 2 у больных хроническими обструктивными болезнями легких и в популяциях Волго-Уральского региона // Генетика. - 2003. - Т.39, №6. - С. 855-857.

9. Викторова Т.В., Корытина Г.Ф., Янбаева Д.Г., Макарова О.В., Якупова Э.В. Полиморфизм гена ^ацетилтрансферазы 2 в популяциях Волго-Уральского региона и у больных хроническими обструктивными болезнями легких // Материалы конференции «Актуальные проблемы генетики. - Москва - 2003. - С.52-54.

10. Викторова Т.В., Корытина Г.Ф., Макарова О.В., Янбаева Д.Г., Якупова Э.В., Шангареева ЗА. Использование генетических маркеров для прогнозирования состояния здоровья населения Республики Башкортостан // Материалы Республиканской Межведомственной Научно-практической конференции-семинара

«Биологические и социально-экономические основы формирования здоровья населения республики Башкортостан». - Уфа. - 2003. - С. 24-25.

11. Викторова Т.В., Макарова О.В., Каримова Л.К. Воздействие средовых и генетических факторов в процессе формирования заболеваний рабочих нефтехимических производств // Материалы российской научно-практической конференции «Влияние окружающей среды на формирование личности». - Уфа, -2003.-С.178.

12. Викторова Т.В., Корытина Г.Ф., Шангареева ЗА., Янбаева ДР., Макарова О.В. Полиморфные варианты генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков как маркеры наследственной предрасположенности к хроническим бронхо-легочным заболеваниям и алкогольной болезни печени // Материалы Межрегиональной Конференции Биохимиков Сибири, Урала и Поволжья «Биохимия: от исследования молекулярных механизмов до внедрения их результатов в клиническую практику и производство». - Оренбург- 2003. - С. 47-49.

13. Гимранова Г.Г., Бакиров А.Б., Викторова Т.В., Макарова О.В. Генетические маркеры при профессиональном отбор в нефтедобывающей промышленности // Материалы XXXVIII научно-практической конференции с международным участием «Гигиена, организация здравоохранения и профпатология». - Новокузнецк. - 2003. - С43-45.

14. Викторова Т.В., Корытина Г.Ф., Макарова О.В., Янбаева Д.Г., Егорова НН. Генетические маркеры как индикаторы индивидуальной чувствительности населения индустриального города к загрязнениям атмосферного воздуха // Материалы научной конференции «Теоретические основы и практические решения проблем санитарной охраны атмосферного воздуха». - Москва.-2003.-С. 115-118.

15. Викторова Т.В., Корытина Г.Ф., Макарова О.В., Янбаева Д.Г. Использование генетических маркеров для прогнозирования состояния здоровья населения Республики Башкортостан // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Современные достижения клинической генетики». Медицинская генетика, - Москва. - 2003. - Т.2, №10. - С. 407.

16. Makarova O.V. Karimova L.K. Victorova T.V. P. 850. Population genetic study ofN-acetiltrasferase 2 genotypes and alleles in of Volga-Ural people of Russia // Abstracts ofEuropean Human Genetic Conference. - 2003. - Birmingham. - P. 246-247.

17. Makarova O., Karimova L., Yacenco Т., Viktorova T. Polymorphic variants of metabolism genes as possible genetic markers in development ecological diseases // Abstracts ofHuman Genome Meeting - Berlin. - 2004. - P. 70.

Макарова Ольга Владимировна

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ БИОТРАНСФОРМАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ У РАБОЧИХ НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

03.00.15 - генетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Лицензия № 0177 от 10.06.96 г. Подписано к печати 20.05.2004 Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Формат 60x84 '/16. Усл.-печ. л. 1,5. Уч.-изд. 1,7. Тираж 100 экз. Заказ № 301.

450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3, Башкирский государственный медицинский университет

H2Í7Í

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Макарова, Ольга Владимировна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Влияние факторов производственной среды на организм работающих.

1.2. Роль генетических факторов в процессах формирования адаптационных способностей организма.

1.2. Этапы детоксикации ксенобиотиков в организме человека: биохимические и молекулярно-генетические аспекты.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объект исследования

2.3. Молекулярно-генетические методы исследования

2.4. Статистический анализ

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

ГЛАВА 3. Характеристика обследованного контингента рабочих и условий их труда

3.1. Гигиеническая характеристика условий труда.

3.2. Состояние здоровья рабочих нефтехимических производств.

ГЛАВА 4. Молекулярно-генетический анализ генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у рабочих.

4.1. Анализ полиморфных вариантов генов 1 фазы биотрансформации ксенобиотиков (CYP1A1, CYP2D6, CYP2E1, ЕРНХ1).

4.2. Анализ полиморфных вариантов генов 2 фазы биотрансформации ксенобиотиков (GSTM1, GSTT1, GSTP1, NAT2).

ГЛАВА 5. Анализ ассоциации комбинаций полиморфных ДНК-локусов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков с предрасположенностью к токсическому поражению печени у рабочих

Введение Диссертация по биологии, на тему "Полиморфизм генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у рабочих нефтехимических производств"

Опасность влияния окружающей среды на организм человека состоит в ее негативном воздействии, как на здоровье отдельных индивидов, так и на приспособленность популяции в целом. В связи с этим особую актуальность приобретает оценка влияния; внешнесредовых факторов на здоровье населения. Под влиянием антропогенной нагрузки адаптационные способности человека снижаются, что проявляется в увеличении генетического груза и падении здоровья населения: (Гичев, 2001; Рахманин 2001; Кузьмина, 2001; Ревич, 2001; Thier et al., 1998; Nebert, 2000).

Теоретической основой общей биологии является моделирование, системы по принципу организм-среда. Учитывая, что производственная среда является частью окружающей, данный принцип позволяет изучать воздействия производственных факторов на работающего в качестве модели взаимодействия организм-среда. При этом производственные условия являются факторами высокого риска развития профессиональных заболеваний (Тарасова, 1998; Измеров, 2001).

Учитывая многофакторность воздействия агентов окружающей среды на организм человека, не всегда представляется возможным выявить конкретную причину болезни: В этой связи профессиональные: заболевания могут служить моделью? в- поиске маркеров предрасположенности- и устойчивости к неблагоприятному влиянию факторов внешней среды (Пай; с соавт., 2003). Известно, что профессиональные заболевания при одних и тех же условиях труда и продолжительности стажа возникают не у всех работающих (Кузьмина, 2001; Измеров,. 2001). Развитие заболевания определяется не только псзреждающим действием химических веществ, но и особенностями организма. Разные индивидуумы могут сохранять устойчивость или обнаруживать повышенную чувствительность к поступающим в организм токсичным веществам. В настоящее время известно существование генетического полиморфизма ферментов, ответственных за биотрансформацию в организме чужеродных химических соединений. При этом генетические особенности индивидуумов могут быть фактором, предрасполагающим к развитию у чувствительных людей различных патологических изменений (Афанасьева, Спицын, 1990; Баранов с соавт., 2000; Гичев, 2001). Учитывая немаловажную роль системы детоксикации в обезвреживании вредных веществ, поступающих в организм рабочих в процессе производственной деятельности, поиск генетических маркеров индивидуальной чувствительности рабочих, подвергающихся воздействию вредных веществ на основе анализа полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков представляется актуальным (Ревазова, Журков, 2001; 2002).

В связи с вышеизложенным целью данного исследования явилась оценка предрасположенности рабочих, подвергающихся: воздействию химического фактора производственной среды к развитию профессиональных заболеваний на основе изучения полиморфизма генов: ферментов биотрансформации ксенобиотиков.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи исследования:

1. Изучить полиморфизм генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у работающих производств гептила и этилбензола-стирола в сравнении с индивидами, не имеющими- профессионального контакта с токсическими веществами.

2. Провести сравнительный анализ полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у больных с профессиональным токсическим гепатитом, в «группе риска» по развитию токсического гепатита, у рабочих с соматическими заболеваниями и здоровых.

3. Определить генетические маркеры предрасположенности или устойчивости работающие производств гептила и этилбензола-стирола к токсическому поражению печени.

Показано, что в механизмах развития профессиональных поражений печени важную роль играют полиморфные варианты генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков {CYP1A1, CYP2E1, CYP2D6, GSTP1, GSTM1, GSTT1, NAT2, ЕРНХ1).

Впервые выявлены, существенные различия в распределении* полиморфных вариантов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у рабочих с профессиональным заболеванием гепато-билиарной системы производств гептила, этилбензола-стирола по сравнению со здоровыми рабочими данных производств.

Выявлены генотипы- генов системы биотрансформации ксенобиотиков, свидетельствующие об устойчивости организма к воздействию гепатотропных ядов изученных производств.

Доказана взаимосвязь между определенными генотипами генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и рядом биохимических показателей (AJIT, ACT, билирубин).

Практическая значимость работы.

На основании полученных результатов могут быть разработаны рекомендации для генотипирования рабочих с целью выявления генетических маркеров предрасположенности к профессиональным заболеваниям. Результаты данного исследования могут использоваться в целях профилактики для своевременного выявления «групп риска» по развитию профессиональных заболеваний гепатобилиарной-системы, а также служить основой нового подхода решения вопросов профессиональной ориентации. Материалы . работы могут быть использованы в учебно-методическом процессе на биологических и медицинских факультетах. ВУЗов и курсах постдипломного образования врачей общей практики.

Положения, выносимые на защиту:

1. Анализ: полиморфных вариантов генов 1 фазы метаболизма ксенобиотиков у рабочих производств гептила и этилбензола-стирола свидетельствует об отсутствии значимых различий в распределении аллелей и генотипов по сравнению с контрольной группой, не имеющей-прфессионального контакта с химическим фактором.

2. Анализ полиморфных вариантов генов 2 фазы метаболизма ксенобиотиков у работающих производств гептила. и этилбензола-стирола выявил значимые различия в распределении частот генотипов и > аллелей. генов GSTM1, GSTP1 и NA Т2 по сравнению с контрольной группой.

3. Генетическими маркерами повышенного риска развития токсического поражения печени у рабочих производств гептила и этилбензола-стирола являются определенные варианты генов CYP1A1, ЕРНХ1, NAT2.

4. Генетическими^ маркерами, устойчивости рабочих: к. воздействию: комплекса вредных веществ производств гептила и этилбензола-стирола являются нормальные варианты генов CYP1A1, ЕРНХ1.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены th на 5 Balkan meeting on human; genetic, (Bulgaria, 2002); Human Genome Meeting, (HGM; Shanghai, 2002, Berlin, 2004); European Human Genetics Conference, (ESHG, Strasbourg, 2002, Birmingham, 2003); Environment and human health Conference, (St-Peterburg, 2003); I0M Всероссийском конгрессе «Профессия и здоровье», (Москва, 2002); научной конференции «Теоретические основы и практические решения проблем санитарной охраны атмосферного воздуха», (Москва, 2003); пленуме научного совета «Социально-гигиенический мониторинг: методология, региональные особенности, управленческие решения», (Москва, 2003); 20М съезде токсикологов России, (Москва, 2003); 69ой республиканской итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых республики Башкортостан с международным участием «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2004).

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Макарова, Ольга Владимировна

ВЫВОДЫ

1. У рабочих производств гептила и этил бензола-стирола доказано отсутствие различий; в распределении аллелей и генотипов генов 1 фазы биотрансформации ксенобиотиков (CYP1A1, CYP2D6, CYP2E1, ЕРНХ1) по сравнению с лицами контрольной группы, не имеющими профессионального контакта с химическими веществами.

2. У рабочих производств гептила. и этилбензола-стирола наблюдается повышение частоты нормального генотипа гена GSTM1, гетерозиготного генотипа гена GSTP1 и комбинации *4/*4 гена NAT2 по сравнению с контрольной группой.

3: У больных профессиональным токсическим гепатитом установлены генетические маркеры предрасположенности организма к развитию профессиональных заболеваний по вариантам Ile/Val гена CYP1A1 (OR=5,78), Tyr/His гешЕРНХ! (OR-2,79); комбинации *4/*7 гена М4 72 (OR=8,34); а так же медленного фенотипа микросомальной эпоксидгидролазы (OR=2,42); комбинации; генотипов IleVal/ClCl генов CYP1A1 и CYP2E1 (OR=5,81); комбинации медленных фенотипов микросомальной эпоксидгидролазы и ариламин N-ацетилтрасферазы 2 (OR=3,23) по сравнению со здоровыми рабочими.

4. У рабочих производств > гептила и этилбензола-стирола установлены варианты устойчивости: организма- к действию гепатототропных ядов: нормальный генотип (Ile/Ile) гена CYP1A1 (C)R=0,17); нормальный генотип (Туг/Туг) гена ЕРНХ1 (C)R=0,37); а так же нормальный фенотип микросомальной эпоксидгидролазы (C)R=0,44); комбинация нормальных генотипов (Ilelle/CICl) генов CYP1A1 и CYP2E1 (QR=0,28); комбинация нормальных генотипов (Ilelle/ClCl/GG/N) генов CYP1A1, CYP2E1, CYP2D6 и нормального фенотипа микросомальной эпоксидгидролазы (C)R=0,32); сочетание нормальных генотипов (+/+/N) генов GSTM1, GSTT1 и нормального фенотипа микросомальной эпоксидгидролазы (OR=0,46).

5. Изучение роли генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков в формировании ответных реакций организма на воздействие химических факторов производственной и окружающей среды является перспективным научным направлением в целях обоснования критериев индивидуального риска развития профессиональных и общих заболеваний рабочих, а также при решении вопросов профилактики, медицинского контроля и рационального трудоустройства лиц, имеющих определенный генотип по генам ферментов биотрансформации ксенобиотиков.

Практические рекомендации

116

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Макарова, Ольга Владимировна, Уфа

1. Артамонова В.Г., Шаталов H.H. Прфессиональные болезни: Учебник. -3-е изд., перераб. и допр. М.: Медицина, 1996. - 432 с.

2. Афанасьева И.С., Спицын В.А. Наследственный полиморфизм глутатион-Бтрасферазы печени человека в норме и при алкогольном гепатите // Генетика. 1990. - Т.26, №7. - С. 698-707.

3. Бакиров А.Б., Шагарова C.B. Медицина труда сегодня и в XXI веке // Материалы докладов. Экология, здоровье. Взгляд в XXI век, 1999. -Уфа, С.7-10.

4. Баранов B.C., Баранова Е.В., Иващенко Т.Е. Геном человека и "гены предрасположенности". Введение в предиктивную медицину. Интермедика СПб.: 2000. - 272 с.

5. Викторова Т.В., Корытина Г.Ф., Макарова О.В., Янбаева Д.Г., Якупова Э.В., Шангареева З А., Хуснутдинова Э.К. Полиморфизм гена ариламин-М-ацетилтрансферазы 2 у народов Волго-Уральского региона // Молекулярная биология. 2003. - Т.37, №6. - С. 971-974.

6. Вавилин В.А., Часовникова О.Б., Ляхович В.В. Генетический полиморфизм глутатион-Б-трансферазы М1 и Т1 у детей, больных бронхиальной астмой // Вопросы мед. химии. 2000. -Т.46, №4. - С. 5359.

7. Вахитова Ю.В., Султанаева З.М., Викторова Т В., Бикмаева А.Р., Хуснутдинова Э.К. Анализ полиморфизма гена глютатион-S-трансферазы М1 в популяциях Волго-Уральского региона // Генетика. 2001. Т.37, №2. - С. 268-270.

8. Гичев Ю.П. Загрязнение окружающей среды и здоровье человека (Печальный опыт России) // Новосибирск, GO РАМН. 2002. - 230 с.

9. Ю.Головенко Н.Я. Некоторые аспекты биохимии, химии, молекулярной биологии и генетики цитохрома Р-450 // Проблемы токсикологии. -2001. -№3. С. 10-15.11 .Животовский JI.A. // Популяционная биометрия. Москва. Наука 1991. -С. 120-137.

10. Зимин Ю.В., Сяткин С.П., Березов Т.Т. Молекулярные механизмы метаболитическои адаптации патологически измененной печени при токсическом гепатите // Вопр. мед. химии. 2001. - №3. - С.29-33.

11. Заболевания печени и желчных путей // Шерлок Ш., Дули Д. М. «ГЭОТАР Медицина». 1999. 860 с.

12. Измеров Н.Ф. Прошлое, настоящее и будущее профпатологии // Медицина труда и промышленная экология. -2001. № 1. - С.1-9.

13. Иванова JI.A., Безрукавникова Л.М., Кузьмина Л.П; Перспективы биохимического мониторинга генетических эффектов при воздействии на человека вредных факторов производственной среды // Медицина труда и промышленная экология. 1995. - №5. - С.23-26.

14. Каримова Л.К. Научные основы системы оценки и управления рисками в нефтехимической промышленности: Автореф. дисс. на соискание уч. степени д.м.н. Москва. - 1999. - 48 с.

15. Кузьмина Л.П. Генетико-биохимические исследования в медицине труда // Вест. РАМН. 2001. - №10. - С.89-91.

16. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Биологическая роль глутатиона // Успехи современной биологии. 1990. - Т. 110, № 1 - С. 20-33.20;Кулинский В.И; Обезвреживание ксенобиотиков // Соросовский образовательный журнал.- 1999. №1. - С. 8-12.v

17. Куценко С.А. Основы токсикологии // СПб., 2002. - 284 с.

18. Ляхович В.В., Цырлов И.Б. Индукция ферментов метаболизма ксенобиотиков // Новосибирск: Наука, 1981.240 с.23: Медико-биологические последствия диоксинов / под ред. Л.М. Карамовой. «Гилем» - Уфа. 2002, 247с.

19. Мустафина O.E., Хуснутдинова Э.К. Липидный спектр сыворотки крови в условиях разных антропоэкосистем исследования в Башкортостане. Монография. «Гилем» Уфа, - 2001. - 211с.

20. Нафикова А.Х. Комплексное генетико-биохимическое исследованиеkрабочих нефтехимического производства и больных группы «риска» алкогольного гепатита в городе Уфе: Автореф. дисс. на соискание уч. степени к.б.н. Уфа. - 2000. - С.24:

21. Ревазова Ю.А., Бурков B.C. Генетические подходы к оценке безопасности факторов среды обитания человека // Вестник РАМН. -2001. №10. - С.77-80.

22. Ревазова Ю.А., Журков B.C. Нестабильность генома человека и действие химичесеких веществ // Экологический риск и здоровье человека: проблемы взаимодействия. Материалы научной сессии Отделения профилактической медицины РАМН 18-19-июня 2002. С. 108-110.

23. Ревич Б.А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения. Введение в экологическую эпидемиологию://М.: МНЭПУ. 2001. 263 с.

24. Сибиряк C.B., Вахитов В.А., Курчатова H.H. Цитохром Р450 и иммунная система // «Гилем» Уфа, 2003. - 210с.

25. Тарасова JI.А, Кузьмина Л.П., Каспаров A.A. Проблема генетико-биохимических основ индивидуальной чувствительности в медицине труда // Медицина труда и промышленная экология. 1998. - №4. - С. 1-4.

26. Тиунов Л.А., Кустоев В.В., Трахтенберг И.М., Шафран Л.М. Адаптация и проблемы экологической токсикологии // Экология и токсикология: Сб. мат. 4 пленума правления ВНОТ. Ярославль, 1990. - С. 15-21.

27. Тиуров Л.А., Иванова В.А. Роль глутатиона в процессах детоксикации т //Вест. РАМН СССР. 1988. - №1. - С. 645-252.

28. Худолей В.В., Мизгирев И.В. Экологически опасные факторы. СПб;: АОЗТ УПФФ, 1996. 186 с.

29. Чурмантаева С. X. Метаболитические нарушения у рабочих нефтехимического производства, контактирующих с гептилом, пути их коррекции // Медицина труда и промышленная экология. 2003. - №9. -С. 25-29;

30. Шаяхметова A.M., Сайфетдинова Г.А., Коваленко В.Н., Блажчук И.С.,

31. Волошина Е.С., Охрименко В.А., Борщевская М.И. Экспериментальное исследование эффективности препарата биомелан при остром отравлении тетрахлорметаном // Проблемы токсикологии. -2002.-№1. С. 25-30.

32. Abdel-Rahman S.Z., Salama S.A., Au W.W., Hamada F.A. Role of polymorphic CYP2E1 and CYP2D6 genes in NNK-induced chromosome aberrations in cultured human lymphocytes // Pharmacogenetics. 2000 -V.10, №3. - P. 239-49.

33. Abdel-Rahman S.Z., Ammenheuser M.M., Ward J.B. Human sensitivity to 1,3-butadiene: role of microsomal epoxide hydrolase polymorphisms //

34. Carcinogenesis. 2001. - V. 22, №3; - P. 415-23.

35. Allan J.M., Wild C.P., Rollinson S., Willett E.V., Moorman A.V., DoveyI

36. G.J., Roddam P.L., Roman E., Cartwright R.A., Morgan G.J. Polymorphism in glutathione S-transferase PI is associated with susceptibility to chemotherapy-induced leukemia // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2001. -V. 98,№20:-P. 11592-7.

37. Anzenbacher P., Anzenbacherova E. Cytochromes P450 and metabolism of xenobiotics // Cell. Mol. Life. Sci. 2001. - V. 58, № 5-6. - P. 737-47.

38. Board P.G. Biochemical genetics of glutathione-S-transferase in man // Am. J. Hum. Genet. 1981. - №33. - 36-43.

39. Board P., Coggan M., Johnston P., Ross V., Suzuki T., Webb G. Genetic heterogeneity of the human glutathione transferases: a complex of gene families // Pharm. Therap. 1990. - №48. P. 357-369.

40. Bolt H.M., Roos P.H., Thier R. The cytochrome P-450 isoenzyme CYP2E1 in the biological processing of industrial chemicals: consequences for occupational and environmental medicine // Int. Arch. Occup. Environ. Health. 2003. - V. 7$, №3. - P. 174-85.

41. Blum M., Grant D.M., McBride W., Heim M., Meyer U.A. Human arylamine N-acetyltransferase genes: isolation, chromosomal localization, and functional expression // DNA Cell. Biol. 1990. -V. 9, №3. - P. 193203.

42. Butkiewicz D., Grzybowska E., Hemminki K. Modulation of DNA adduct level in human mononuclear white blood cells and granulocytes by CYP1A1, CYP2D6 and GSTM1 genetic polymorhisms. // Mutation Research. 1998: - V. 415. - P. 97-108.

43. Chen C., Madeleine M.M., Lubinski C., Weiss N.S., Tickman E.W., Daling J.R. Glutathione S-transferase Ml genotypes and the risk of anal cancer: a population-based case-control study // Cancer Epidemiol. Biomarkers. Prev. 1996. - V.5, №12. - P. 985-991.

44. Chen C.-L., Liu Q., Relling M.V. Simultaneous characterization of glutathione S-transferase Ml and T1 polymorphisms by polymerase chainreaction in American whites and blacks // Pharmacogenetics. 1996. - V.6, №2.-P. 187-191.

45. Chen C., Cook L.S., Li X.Y., Hallagan S., Madeleine M.M., Daling J.R., Weiss N.S. CYP2D6 genotype and the incidence of anal and vulvar cancer // Cancer Epidemiol. Biomarkers. Prev. 1999. - V.8, №4. - P.317-21.

46. Crofts F., Taioli E., Trachman J., Cosma G.N., Currie D., Toniolo P., Garte S.J. Functional significance of different human CYP1A1 genotypes // Carcinogenesis. 1994. - V.15, №12. P. 2961-3.

47. Daly A.K. Pharmacogenetics of the major polymorphic metabolizing enzymes // Fundam. Clin. Pharmacol. 2003. - V.17, №1. - P. 27-41.

48. Degtyarenko K.N., Archakov A.I. Molecular evolution of P450 superfamily and P450-containing monooxygenase systems // FEBS Lett. 1993. - V.l l, №332. - P. 1-8.

49. D0II M.A., Jiang W., Deitz A C., Rustan T.D., Hein D.W. Identification of a novel allele at the human NAT1 acetyltransferase locus // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1997. - V.28, № 233. - P. 584-91.

50. Eaton D.Li, Bammer Th.K. Concise review glutathioe S-trasferases and their significance to toxicology // Toxicological. sciences. 1999. -V.49, - P. 156164.

51. E1-Zein R., Zwischenberger J.B., Wood T.G., Abdel-Rahman S.Z., Brekelbaum C., Au W.W. Combined genetic polymorphism and risk for development of lung cancer // Mutat. Res. 1997. - V: 381, №2. - P. 189200.

52. Gao Y., Zhang Q. Polymorphisms of the GSTM1 and CYP2D6 genes associated with susceptibility to lung cancer in Chinese // Mutat. res. 1999. - V.444,№ 2.- P.441 -449.

53. Georgieva T., Michailova A., Panev T., Popov T. Possibilities to,control the health risk of petrochemical workers // Int. Arch. Occup. Environ. Health. -2002. -№75.-P. 21-6.

54. Gilliland F.D., Li Y.F., Saxon A., Diaz-Sanchez D: Effect of glutathione-S-transferase Ml and PI genotypes on xenobiotic enhancement of allergic responses: randomised, placebo-controlled crossover study // Lancet. -2004. V.10,№363;-P. 119-25.

55. Gonzalez C.A., Sala N., Capeila G. Genetic susceptibility and gastric cancer risk // Int. J. Cancer. 2002. - V. 100, №3: P. 249-60.

56. Gough A.C., Smith C.A., Howell S;M., Wolf C.R., Bryant S.P., Spurr N.K. Localization of the CYP2D'gene locus to human chromosome 22ql3.1 by polymerase chain reaction, in situ hybridization, and linkage analysis // Genomics. 1993. V.15; №2. - P. 430-2.

57. Grant D.M., GoodfeHow G H., Sugamori K., Durette K. Pharmacogenetics of the Human Arylamine N-Acetyltransferases // Pharmacology. 2000. -V.61,№3. - P. 204-211.

58. Gross M., Kruisselbrink T., Anderson K. et al. 1999. Distribution and Concordance of N-acetyltransferase Genotype and Phenotype in an

59. American population H Cancer. Epidemiol. Biomarkers. Prev. 1999. - V.8, №8;-P. 683-92.

60. Grzybowska E., Butkiewicz D., Motykiewicz G., Chorazy M. The effect of the genetic polymorphisms of CYP1 Al, CYP2D6, GSTM1 and GSTP1 on aromatic DNA adduct levels in the population of healthy women // Mutat; Res. 2000. - V.469, №2. - P. 271-277.

61. Guengerich F.P. Molecular advances for the cytochrome P-450 superfamily // Trends. Pharmacol. Sci. 1991. V.12, №8. - P. 281-3.

62. Habdous M., Siest G., Herbeth B., Vincent-Viry M:, Visvikis S. Glutathione S-transferases genetic polymorphisms and human diseases: overview of epidemiological studies // Ann. Biol. Clin. 2004. - V.62, №1. P. 15-24;

63. Hassett C., Robinson K.B., Beck N.B., Omiecinski C.J. The human microsomal epoxide hydrolase gene (EPHX1): complete nucleotidesequence and structurar characterization // Genomics. 1994. - V.23, №2. -P. 433-42.•

64. Hayashi S.I., Watanabe J., Nakachi K., Kawajiri K. PCR detection of an AJG polymorphism within exon. 7 of the GYP 1A1 gene // Nucleic Acids Res. -1991. V.19, №17. - P. 4797.

65. Hayashi S., Watanabe J., Kawajiri K. Genetic polymorphisms in the 5-flanking region change transcriptional regulation of the human cytochrome P450IIE1 gene // J. Biochem. 1991. - V.l 10, - №4. - P. 559-65.

66. Hayes J.D., Pulford D.J. The glutathione S-transferase supergene family: regulation of GST and the contribution of the isoenzymes to cancer chemoprotection and drug resistance // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. -1995. V.30,№6.-P. 445-600;

67. Hein D.W., Ferguson R.J., Doll M.A. Molecular genetics of human polymorphic N-acetyltrasnferase enzymatic analysis of 15 recombinant wild-type, mutant and chimeric NAT2 allozymes // Hum. Mol. Genet. -1994.-№3.-729-734.

68. Hein D.W., Doll M.A., Fretland A.J. Molecular genetics and epidemiology of the NAT1 and NAT2 acetylation polymorphisms // Cancer Epidemiol. Biomarersk. Prevention. 2000. - №9. - P. 29-42.

69. Hellmold H., Rylander T., Magnusson M., Reiliner E., Warner M., Gustafsson J. Characterization of cytochrome P450 enzymes in human breast tissue from reduction mammaplasties //J. Clin. Endocrinol. Metab. -1998. V.83. №3. - P. 886-95.

70. Hemminki K. DNA adducts and mutations in occupational and environmental biomonitoring // Environ Health Perspect. 1997. - V.105. №4. - P. 823-7.

71. Hickman D., Sim E. N-acetyltransferase polymorphism. Comparison of phenotype and genotype in humans // Biochem. Phamacol. 1991. - V.8, №42. P. 1007-1014.

72. Hildebrand C.E., Gonzalez F.J., McBride O.W., Nebert D.W. Assignment of the human 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin-inducible cytochrome P1-450 gene to chromosome 15 //Nucleic Acids Res. 1985. №13. P.2009-2016.

73. HusgafVel-Pursiainen K., Mattson K., Vainio H. Glutathione S-transferase and N-acetyltransferase genotypes and asbestos-associated pulmonary disorders//J.Natl. Cancer Inst. 1996. - V.88, №24. - P. 1853-6.

74. Hong Y.C., Park H.S., Ha E.H. Influence of genetic susceptibility on the urinary excretion of 8-hydroxydeoxyguanosine of firefighters // Occup. Environ. Med. 2000. - V.57, №6. - P. 370-5.

75. Huang C.Y., Huang K.L., Cheng T.J., Wang J.D., Hsieh L.L. The GST T1 and CYP2E1 genotypes are possible factors causing vinyl chloride induced abnormal liver function // Arch. Toxicol. 1997. - V.71, №8. - P. 482-8.

76. Hulla J.E., Miller M.S., Taylor J.A., Hein D.W., Furlong C.E., Omiecinski C.J., Kunkel T.A. Symposium overview: the role of genetic polymorphism and repair deficiencies in environmental disease // Toxicol. Sci.- 1999.-V.51,№2.-317p.

77. Hassett C., Robinson K.B., Beck N.B., Omiecinski C.J. The human microsomal epoxide* hydrolase gene (EPHX1): complete nucleotide sequence and structural characterization // Genomics. 1994. - V.23, №2. -P. 433-42.

78. Indulski J.A., Lutz W. Metabolic genotype in relation to individual susceptibility to environmental carcinogens // Int. Arch. Occup. Environ: Health. 2000. - V.73, №2. - P. 71-85.

79. Inoue K., Yamazaki H:, Shimada T. Characterization of liver microsomal 7-ethoxycoumarin O-deethylation and Caucasian subjects for CYP2E1 gene // Arch. Toxicol. 2000. - V.74. - P. 372-378.

80. Ishii T., Matsuse H., Igarashi, Masuda M^, Teramoto S., Ouchhi Y. Tobacco smoke reduces viability in human lung fibroblasts: protective effect of glutathione S-transferase PI // Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. -2001. -№280.-P. 1189-1195.

81. Johansson I., Lundqvist E., Dahl M.L., Ingelman-Sundberg M. PCR-based genotyping for duplicated and deleted CYP2D6 genes // Pharmacogenetics. 1996. - №4. - P. 351-5.

82. Kolble K. Regional mapping of short tandem repeats on human chromosome 10: cytochrome P450 gene CYP2E, D10S196, D10S220, and D10S225 // Genomics. 1993: V.18. - P. 702-704.

83. Krajinovic M., Richer Ch., Sinnett H. Genetic polymorphisms of N-acetyltransferases 1 and 2 and gene-gene interaction in the susceptibility to childhood acute lymphoblastic leukemia // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prevention. 2000. №9. - P. 557-562.

84. Landi S. Mammalian class theta GST and differential susceptibility to carcinogens: a review // Mutat. Res. 2000. - V.463, №3. - P. 247-83.

85. Lee K.H., Lee J., Ha M., Choi J.W., Cho S.H.,. Hwang E.S., Park

86. C.G., Strickland P.T., Hirvonen A., Kang D. Influence of polymorphism of GSTM1 gene on association between glycophorin a mutant frequency and urinary PAH metabolites in incineration workers // J. Toxicol. Environ. Health. 2002. V.65, №5-6. - P. 355-63.

87. Lee K.M., Park S.K., Kim S.U., Doll M.A., Yoo K.Y., Ahn S.H., Noh

88. D.Y., Hirvonen A., Hein D.W., Kang D; N-acetyltransferase (NAT1, NAT2) and glutathione S-transferase (GSTM1, GSTTl) polymorphisms in breast cancer // Cancer Lett. 2003. - V.196, №2. - P. 179-86.

89. Lennard M.S., Ramsey L.E., Silas J.H., Tucker G.T., Woods H.F. Protecting the poor metaboliser: clinical consequences of genetic polymorphism of drug oxidation//Pharm. Int. 1983. - №4. - P. 61-65.

90. Lin J.H., Lu A.Y. Inhibition and induction of cytochrome P450 and the clinical implications // Clin. Pharmacokinet. 1998. - V.35, №5. - P. 361-90.

91. Lucas D., Ferrara R., Gonzales E., Albores A., Manno M., Berthou F. Cytochrome CYP2E1 phenotyping and genotyping in the evaluation of health risks from exposure to polluted environments // Toxicol. Lett. 2001. - V.124,№l-3.-P. 71-81.

92. Mannervik B., Awasthi Y.C., Board P.G., Hayes J.D., Di Ilio C., Ketterer B., Listowsky I., Morgenstern R., Muramatsu M., Pearson W.R. Nomenclature for human glutathione transferases // Biochem. J. 1992. -V.15,№282.-P. 305-6.

93. Mathew C.C. The isolation of high molecular weight eucariotic DNA // Methods in molecular biology / Ed. Walker J.M.N.Y.; Haman Press. -1984.-P. 31-34.

94. Merlo F., Andreassen A., Westen A. Urinary excretion of 1-hydroxypyrene as a marker for exposure urban air levels of polycyclic aromatic hydrocarbons // Cancer Epidem.Biomarkers. Prev. 1998. - V7, №2. -P.147-155.

95. Nebert D.W., Gonzalez F.J. P450 genes: structure, evolution, and regulation // Annu. Rev. Biochem. 1987. - V.56. P: 945-93.

96. Nebert D.W. Polymorphisms in drug-metabolizing enzymes: What is their clinical relevance and why do they exist? // Am: J. Human. Genet. -1997.-V.60.-P. 265-271.

97. Nebert D.W. Drug-metabolizing enzymes, polymorphisms and interindividual response to environmental toxicants // Clin. Chem. Lab. Med. 2000. - V.38, № 9. - P. 857-61.

98. Neber D.W, Roe A.L. Ethnic and genetic differences in metabolism genes and risk of toxicity and cancer // Sci. Total. Environ. 2001. - V.274, №1-3. - P. 93-102.

99. Nelson Ch. P., Kidd L. C. R., Sauvageot J., Isaacs W. В., De Marzo A. M., Groopman J. D., Nelson W. G., Kensler Th. W. Protection against 2-hydroxyamino-l-methyl-6-phenylimidazo4,5-b.pyridine cytotoxicity and

100. DNA adduct formation in human prostate by glutathione S-transferase PI // Cancer research. 2001. - V. 161. P. 103-109.

101. Oda Y., Kobayashi M., Ooi A., Muroishi Y., Nakanishi I. Genotypes of glutathione S-transferase Ml and N-acetyltransferase 2 in Japanese patients with gastric cancer // Gastric Cancer. 1999. - V.2, №3. - P. 158164.

102. Orphanides G., Kimber I. Toxicogenetics: Applications and. opportunities // Toxicol. Sci. 2003: - V.75. - P. 1 - 6.

103. Pavanello S., Clonfero E. Biological indicators of genotoxic risk and metabolic polymorphisms // Mutat. Res. 2000. - V.463, №3! - P. 285-308.

104. Pavanello S., Siwinska E., Mielzynska D., Clonfero E. GSTM1 null genotype as a risk factor for anti-BPDE-DNA adduct; formation in mononuclear white blood cells of coke-oven workers // Mutat. Res. 2004. -V.558,№l-2.-P. 53-62.

105. Pearson W.R., Vorachek W.R., Xu S.J., Berger R., Hart I., Vannais D., Patterson D. Identification of class-mu glutathione transferase genes

106. Roff D. F., Bentzen P. The statistical analysis of mitochondrial DNA polymorphisms: chi 2 and the problem of small samples // Mol. Biol. Evol. -1989.-№6. -539-545.1. V?

107. Rocha L., Garcia C., Mendonca A. N-acetyltransferase (NAT2) genotype and susceptibility to sporadic Alzheimer's disease // Pharmacogenetics. 1999. - №9. - P. 9-15.

108. Santt O., Baranova H., Albuisson E., Bignon Y.J., Lucotte G. Interaction between GSTMl-null and CYP2D6-deficient alleles in the pathogenesis of Parkinson's disease // Eur. J. Neurol. 2004. V.l 1, №4. - P. 247-51.

109. Sardas S., Cok I., Sardas O.S. Polymorphic N-acetylation capacity in breast cancer patients // Int. J. Cancer. 1990. - №46. P. 1138-1139.

110. Sarmanova J., Tynkova L., Susova S., Gut I., Soucek P. Genetic polymorphisms of biotransformation enzymes: allele frequencies in thepopulation of the Czech Republic // Pharmacogenetics. 2000. - V.10, №9. P. 781-8.

111. Schlade-Bartusiak K., Rozik K., Laczmanska I., Ramsey D:, Sasiadek M. Influence of GSTT1, mEH, CYP2E1 and,RAD51 polymorphisms on diepoxybutane-induced SCE frequency in cultured human lymphocytes //

112. Mutat. Res. 2004. - V.558, №1-2. P. 121-30.*

113. Schlesselman J., Case-control studies. Design, conduct, analysis // New York, Oxford: Oxford University Press. 1982. - P. 58-96.

114. Sekine A., Saito A., Iida A. Identification of single-nucleotide polymorphisms (SNPs) of human N-acetyltransferase genes NAT1, NAT2, AANAT, ARD1, and L1CAN in the Japanese population // J. Human. Genet. -2001. №46, P. 314-319.

115. Seidegard J., Vorachek W. R., Pero R. W., Pearson W. R. Hereditary differences in the expression of the human glutathione transferase active on trans-stilbene oxide are due to a gene deletion // Proc. Nat. Acad. Sci. -1988. -№85.-P. 7293-7297.

116. Smith G. D. and Ebrahim Sh. 'Mendelian randomization': can genetic epidemiology contribute to understanding environmental determinants of disease? // International Journal of Epidemiology. 2003. - V.32. - P. 1-22.

117. Smith C.A., Harrison D.J: Association between polymorphism in gene for microsomal epoxide hydrolase and susceptibility to emphysema // Lancet. 1997. - V.350, №9078. - P. 630-3.

118. Song N., Tan W., Xing D., Lin D. CYP 1A1 polymorphism and risk of lung cancer in relation to tobacco smoking: a case-control study in China // Carcinogenesis. 2001. - V.22,№1. - P. 11-6.

119. Thier R., Lewalter J., Selinski S., Bolt H.M. Possible impact of human CYP2E1 polymorphisms on the metabolism of acrylonitrile // Toxicol. Lett.- 2002. V.128, №1-3. - P. 249-55:

120. Vatsis K.P., Weber W.W., Bell D.A. Nomenclature for N-acetyltransferases // Pharmacogenetics. -1995: №5. - P. 1-17.

121. Verkasalo P.K., Kaprio J., Koskenvuo M., Pukkala E. Genetic predisposition, environment and cancer incidence: a nationwide twin study in Finland, 1976-1995 // Int. J. Cancer. 1999. - V.83, №6. - P. 743-9.

122. Vodicka P., Stetina R., Koskinen: M., Soucek P., Vodickova L., Hlavac P., Kuricova M., Necasova R., Hemminki K. New aspects in the biomonitoring of occupational exposure to styrene // Int. Arch. Occup. Environ. Health. 2002. - V.75: - P.75-85:

123. Wan J., Shi J., Hui L., Wu D., Jin X., Zhao N., Huang W., Xia Z., Hu G. Association of genetic polymorphisms in CYP2E1, MPO, NQOl, GSTM1, and GSTT1 genes with benzene poisoning // Environ. Health Perspect. 2002. - V.l 10, №12. - P. 1213-8.

124. Wang Y., Ichiba M., Iyadomi M., Zhang J., Tomokuni K. Effects of genetic polymorphism of metabolic enzymes, nutrition, and lifestyle factorson DNA adduct formation in lymphocytes // Ind. Health. 1998. V.36, №4.- P. 337-46.

125. Wang S.L., Huang J.D., Lai M.D., Liu B.H., Lai M:L. Molecular basis of genetic variationTin debrisoquin hydroxylation in Chinese subjects: polymorphism in RFLP and DNA sequence of CYP2D6 // Clin. Pharmacol: Ther. 1993. - V.53, №4. - P. 410-8.

126. Wang J., Deng Y., Cheng J., Ding J., Tokudome S. GST genetic polymorphisms and lung adenocarcinoma susceptibility in a Chinese population // Cancer Lett. 2003. - V.201, №2. P. 185-93.

127. Watson M:A., Stewart R.K., Smith G.B., Massey T.E., Bell D A. Human glutathione S-transferase PI polymorphisms: relationship: to lung tissue enzyme activity and population frequency distribution // Carcinogenesis. 1998. - V.19, №2. - P. 275-80.

128. Williams J:A., Martin F.L., Muir. G.H., Hewer A., Grover P.L., Phillips D.H. Metabolic activation of carcinogens and expression of various cytochromes P450 in human prostate tissue // Carcinogenesis. 2000: -V.21,№9.-P. 1683-9.

129. Willians W., Siera-Torres Carlos H., Cajas-Salazar Nohelia, Salama Salama A. Inheritance of polymorphic metabolizing genes on environmental disease and quality of life // Mutat. Res. Fundam: And Mol. Mech. Mutagen.- 1999. V.428, №1-2. - P.131-140.

130. Wu M.T., Но C.K., Huang S.L., Yeh Y.F., Liu C.L., Mao I.F., Christiani D.C. Modulating influence of cytochrome P-450 Msplpolymorphism on serum liver function profiles in coke oven workers //

131. Occup. Environ. Med. 1999. V.56, №3. - P. 159-63.

132. Yang M., Koga M., Katoh Т., Kawamoto Т. A study for the proper application of urinary naphthols, new biomarkers for airborne polycyclic aromatic hydrocarbons // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1999. - V.36, №1. - P. 99-108.

133. Yu M.W., Pai C.I.,. Yang S.Y., Hsiao T.J., Chang H.C., Lin S.M., Liaw Y.F., Chen P.J., Chen C.J. Role of N-acetyltransferase polymorphisms in hepatitis В related hepatocellular carcinoma: impact of smoking on risk // Gut. 2000. V.47, № 5: - P. 703-9.

134. Zheng Y.X., Chan P., Pan Z.F., Shi N.N., Wang Z.X., Pan J., Liang H.M:, Niu Y., Zhou X.R., He F.S. Polymorphism of metabolic genes and susceptibility to occupational chronic manganism // Biomarkers. 2002. V.7, №4. - P. 337-46.

Информация о работе

Макарова, Ольга Владимировна
кандидата биологических наук
Уфа, 2004
ВАК 03.00.15

Диссертация

Полиморфизм генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у рабочих нефтехимических производств - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы