sredobЗдоровье населения и среда обитания – ЗНиСОPublic Health and Life Environment – PH&LE2219-52382619-0788ФБУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора10.35627/2219-5238/2020-331-10-65-74sredob-276Research ArticleСтатьиОценка концентрации диоксинов в липидах крови пожарных в зависимости от полиморфных вариантов генов детоксикации ксенобиотиковEvaluation of blood lipid concentrations of dioxins in firefighters depending on polymorphic variants of xenobiotic detoxification geneshttps://orcid.org/0000-0002-1530-4598КрийтВ. Е.KriytV. E.kriyt@s-znc.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1745-2663СладковаЮ. Н.SladkovaY. N.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3969-9501СанниковМ. В.SannikovM. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6285-1132ПятибратА. О.PyatibratA. O.noemail@neicon.ruФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» РоспотребнадзораРоссияNorth-West Public Health Research CenterRussian FederationФГБУ «ВЦЭРМ им. А.М. Никифорова» МЧС РоссииРоссияNikiforov Russian Center for Emergency and Radiation MedicineRussian Federation2020140420210106574Copyright © Крийт В.Е., Сладкова Ю.Н., Санников М.В., Пятибрат А.О., 20212021Крийт В.Е., Сладкова Ю.Н., Санников М.В., Пятибрат А.О.Kriyt V.E., Sladkova Y.N., Sannikov M.V., Pyatibrat A.O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zniso.fcgie.ru/jour/article/view/276

Введение. Специфика профессиональной деятельности пожарных определяется воздействием как опасных факторов пожара, так и комплексом вредных и опасных факторов различной природы, многократно превышающих нормативные значения. Основное место среди них занимает химический фактор, что связано с непрогнозируемым токсическим эффектом от воздействия сложного комплекса химических соединений, образующихся при горении синтетических полимерных материалов. Наибольшую опасность представляют низкотемпературные пожары, при которых в воздух поступает широкий спектр загрязняющих веществ, в том числе диоксины, которые благодаря химической устойчивости и выраженному кумулятивному эффекту долгое время сохраняются в организме человека. Цель исследования - изучение взаимосвязи различных полиморфных вариантов генов детоксикации ксенобиотиков и концентрации диоксинов в липидах крови пожарных. Материалы и методы. В ходе работы были определены средние концентрации диоксинов в воздухе на разных этапах ликвидации пожаров и в липидах крови пожарных с различным стажем работы методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии; кумулятивный эффект диоксинов был оценен в зависимости от полиморфных вариантов генов детоксикации ксенобиотиков первой и второй фаз биотрансформации с помощью определения полиморфизмов (основной метод исследования - полимеразная цепная реакция). Результаты. Полученные высокие концентрации диоксинов в воздухе на всех этапах ликвидации пожаров и высокие концентрации диоксинов в липидах крови пожарных со значимой зависимостью от стажа работы позволяют говорить об ингаляционном пути поступления диоксинов как одном из основных для данной профессиональной группы и о профессиональном воздействии фактора. Анализ взаимосвязи различных полиморфных вариантов генов детоксикации ксенобиотиков и концентрации диоксинов в липидах крови пожарных показал более высокий уровень диоксинов в крови носителей минорных аллелей. Проведение генотипирования пожарных и выявление носителей минорных аллелей генов детоксикации ксенобиотиков позволит своевременно проводить профилактические и реабилитационные мероприятия, направленные на предотвращение профессионального поражения диоксинами.

Background: The specifics of occupational activities of firefighters is determined by exposures to both fire hazards and a combination of occupational risk factors of various nature significantly exceeding their standard values. Adverse chemical exposures rank first due to unpredictable toxic effects of combustion products from burning synthetic polymers. Yet, the most dangerous are low-temperature fires emitting a wide range of air contaminants including highly lipophilic, bioaccumulative and persistent dioxins. The purpose of the research was to study the relationship between various polymorphic variants of xenobiotic detoxification genes and blood lipid concentrations of dioxins in firefighters. Materials and methods: We measured average dioxin concentrations in ambient air at different stages of firefighting and in blood lipids of firefighters with different length of service using the analytical method of gas chromatography-mass spectrometry. The cumulative effect of dioxins was estimated in relation to polymorphic variants of xenobiotic detoxification genes of the first and second phases of biotransformation by determining polymorphisms, the main research method being polymerase chain reaction. Results: High concentrations of dioxins measured in ambient air at all stages of firefighting and in blood lipids of firefighters with a significant correlation with work experience indicate that inhalation is one of the main routes of exposure to dioxins and that these chemicals are occupational risk factors for this professional group. The analysis of the relationship between various polymorphic variants of xenobiotic detoxification genes and blood lipid concentrations of dioxins in the firefighters showed a higher blood level of dioxins in carriers of minor alleles. Conclusions: Genotyping of firefighters and identification of carriers of minor alleles of xe-nobiotic detoxification genes may contribute to timely preventive and rehabilitation measures aimed at elimination of adverse health effects of occupational exposure to dioxins.

пожарныедиоксинынормированиеполиморфизмгены детоксикации ксенобиотиковгенотипированиеfirefightersdioxinsstandardizationpolymorphismxenobiotic detoxification genesgenotypingReferencesКолычева И.В. Актуальные вопросы медицины труда пожарных (обзор литературы) // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2005. № 8 (46). С. 133-138.Колычева И.В. Актуальные вопросы медицины труда пожарных (обзор литературы) // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2005. № 8 (46). С. 133-138.Дьякович М.П., Шевченко О.И. Медико-психологические последствия воздействия факторов пожара на ОАО «Иркутсккабель» на пожарных-ликвидаторов // Медицина труда и промышленная экология. 2008. № 1. С. 29-35.Дьякович М.П., Шевченко О.И. Медико-психологические последствия воздействия факторов пожара на ОАО «Иркутсккабель» на пожарных-ликвидаторов // Медицина труда и промышленная экология. 2008. № 1. С. 29-35.Шафран Л.М., Нехорошкова Ю.В. Комплексная гигиеническая оценка условий труда и трудового процесса пожарных-спасателей // Гигиена и санитария. 2015. Т. 94. № 1. С. 77-82.Шафран Л.М., Нехорошкова Ю.В. Комплексная гигиеническая оценка условий труда и трудового процесса пожарных-спасателей // Гигиена и санитария. 2015. Т. 94. № 1. С. 77-82.Смиловенко О.О., Курлович И.Г. Повышение безопасности труда пожарного-спасателя // Вестник Университета гражданской защиты МЧС Беларуси. 2017. Т. 1. № 4. С. 459-467.Смиловенко О.О., Курлович И.Г. Повышение безопасности труда пожарного-спасателя // Вестник Университета гражданской защиты МЧС Беларуси. 2017. Т. 1. № 4. С. 459-467.Рукавишников В.С., Колычева И.В. Медицина труда пожарных: итоги и перспективы исследований // Медицина труда и промышленная экология. 2007. № 6. С. 1-5.Рукавишников В.С., Колычева И.В. Медицина труда пожарных: итоги и перспективы исследований // Медицина труда и промышленная экология. 2007. № 6. С. 1-5.Рукавишников В.С., Колычева И.В., Дорогова B. Б. екоторые подходы к мониторингу условий труда и состояния здоровья пожарных // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2005. № 2 (40). C. 7-14.Рукавишников В.С., Колычева И.В., Дорогова B. Б. екоторые подходы к мониторингу условий труда и состояния здоровья пожарных // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2005. № 2 (40). C. 7-14.Стрельцова И.В., Скутова А.В. Медицинские аспекты профессиональной деятельности пожарных // Научный журнал. 2017. № 5 (18). С. 105-106.Стрельцова И.В., Скутова А.В. Медицинские аспекты профессиональной деятельности пожарных // Научный журнал. 2017. № 5 (18). С. 105-106.Адамян В.Л., Мальков И.В. Медико-биологические аспекты трудовой деятельности пожарных // Центральный научный вестник. 2017. Т. 2. № 19(36). С. 3.Адамян В.Л., Мальков И.В. Медико-биологические аспекты трудовой деятельности пожарных // Центральный научный вестник. 2017. Т. 2. № 19(36). С. 3.Софронов Г.А., Румак В.С., Умнова Н.В. и др. Возможные риски хронического воздействия малых доз диоксинов для здоровья населения: к методологии выявления токсических эффектов // Медицинский академический журнал. 2016. Т. 16. № 3. С. 7-18.Софронов Г.А., Румак В.С., Умнова Н.В. и др. Возможные риски хронического воздействия малых доз диоксинов для здоровья населения: к методологии выявления токсических эффектов // Медицинский академический журнал. 2016. Т. 16. № 3. С. 7-18.Румак В.С., Умнова Н.В. Диоксины и безопасность биосистем: результаты натурных исследований // Жизнь Земли. 2018. Т. 40. № 3. С. 308-323.Румак В.С., Умнова Н.В. Диоксины и безопасность биосистем: результаты натурных исследований // Жизнь Земли. 2018. Т. 40. № 3. С. 308-323.Какарека С.В., Кухарчик Т.И. Источники поступления стойких органических загрязнителей в окружающую среду: опыт выявления и изучения // Природопользование. 2012. № 22. С. 157-164.Какарека С.В., Кухарчик Т.И. Источники поступления стойких органических загрязнителей в окружающую среду: опыт выявления и изучения // Природопользование. 2012. № 22. С. 157-164.Черняк Ю.И., Шелепчиков A.A., Грассман Д.А. Модификация диоксин-сигнального пути у высокоэкспонированных пожарных // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2007. № 2 (54). С. 65-71.Черняк Ю.И., Шелепчиков A.A., Грассман Д.А. Модификация диоксин-сигнального пути у высокоэкспонированных пожарных // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2007. № 2 (54). С. 65-71.Черняк Ю.И., Грассман Д.А. Воздействие диоксинов на пожарных // Мед. труда и пром. экол. 2007. № 6. С. 18-21.Черняк Ю.И., Грассман Д.А. Воздействие диоксинов на пожарных // Мед. труда и пром. экол. 2007. № 6. С. 18-21.Шелепчиков А.А., Черняк Ю.И., Бродский Е.С. и др. Полихлорированные дибензо-п-диоксины, дибензофураны и бифенилы в сыворотке крови пожарных Иркутского региона // Сибирский медицинский журнал. 2012. Т. 110. № 3. С. 53-59.Шелепчиков А.А., Черняк Ю.И., Бродский Е.С. и др. Полихлорированные дибензо-п-диоксины, дибензофураны и бифенилы в сыворотке крови пожарных Иркутского региона // Сибирский медицинский журнал. 2012. Т. 110. № 3. С. 53-59.Софронов Г.А., Рембовский В.Р., Радилов А.С. и др. Современные взгляды на механизм токсического действия диоксинов и их санитарно-гигиеническое нормирование // Медицинский академический журнал. 2019. Т. 19. № 1. С. 17-28.Софронов Г.А., Рембовский В.Р., Радилов А.С. и др. Современные взгляды на механизм токсического действия диоксинов и их санитарно-гигиеническое нормирование // Медицинский академический журнал. 2019. Т. 19. № 1. С. 17-28.Попова А.Ю., Трухина Г.М. Хлорированные бифенилы - гигиеническая проблема современности / Под общей ред. академика РАМН, профессора Потапова А.И. М.: Московский НИИ гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана, 2000. 244 с.Попова А.Ю., Трухина Г.М. Хлорированные бифенилы - гигиеническая проблема современности / Под общей ред. академика РАМН, профессора Потапова А.И. М.: Московский НИИ гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана, 2000. 244 с.Круглов Э.А., Амирова З.К. Экологическая безопасность и проблемы нормирования стойких органических загрязнителей (СОЗ) // Башкирский экологический вестник. 2009. № 1. С. 21-23.Круглов Э.А., Амирова З.К. Экологическая безопасность и проблемы нормирования стойких органических загрязнителей (СОЗ) // Башкирский экологический вестник. 2009. № 1. С. 21-23.Карамова Л.М., Башарова Г.Р. Клинически безопасный уровень диоксинов // Мед. труда и пром. экол. 2012. № 2. С. 45-48.Карамова Л.М., Башарова Г.Р. Клинически безопасный уровень диоксинов // Мед. труда и пром. экол. 2012. № 2. С. 45-48.Черняк Ю.И., Портяная Н.И., Меринова А.П. и др. Определение энзиматической активности цитохрома P450(CYP)1A2 у «Шелеховских» пожарных // Токсикологический вестник. 2002. № 2. С. 5-10.Черняк Ю.И., Портяная Н.И., Меринова А.П. и др. Определение энзиматической активности цитохрома P450(CYP)1A2 у «Шелеховских» пожарных // Токсикологический вестник. 2002. № 2. С. 5-10.Григорьева С.А., Никитина В.А., Ревазова Ю.А. Связь аллельных вариантов генов детоксикации ксенобиотиков с цитогенетическим ответом на действие мутагена // Гигиена и санитария. 2007. № 5. С. 62-63.Григорьева С.А., Никитина В.А., Ревазова Ю.А. Связь аллельных вариантов генов детоксикации ксенобиотиков с цитогенетическим ответом на действие мутагена // Гигиена и санитария. 2007. № 5. С. 62-63.Кузнецова Н.Б., Кузнецов П.Е. Вероятный механизм индукции цитохрома р-450(448) полихлорированными дибензо-п-диоксинами // Auditorium. 2018. № 1 (17). С. 1-7.Кузнецова Н.Б., Кузнецов П.Е. Вероятный механизм индукции цитохрома р-450(448) полихлорированными дибензо-п-диоксинами // Auditorium. 2018. № 1 (17). С. 1-7.Могиленкова Л.А., Рембовский В.Р. Роль генетического полиморфизма и различия в детоксикации химических веществ в организме человека // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95. № 3. С. 255-262.Могиленкова Л.А., Рембовский В.Р. Роль генетического полиморфизма и различия в детоксикации химических веществ в организме человека // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95. № 3. С. 255-262.Черняк Ю.И., Шелепчиков А.А., Грассман Д.А. и др. Влияние диоксинов, возраста, курения и полиморфизма CYP1A2*1F (-163C>A) гена CYP1A2 на состояние фазы I биотрансформации ксенобиотиков у пожарных // IV Съезд токсикологов России: сборник трудов. Под ред. Г.Г. Онищенко и Б.А. Курляндского. Москва: Изд-во Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ, 2013. С. 541-543.Черняк Ю.И., Шелепчиков А.А., Грассман Д.А. и др. Влияние диоксинов, возраста, курения и полиморфизма CYP1A2*1F (-163C>A) гена CYP1A2 на состояние фазы I биотрансформации ксенобиотиков у пожарных // IV Съезд токсикологов России: сборник трудов. Под ред. Г.Г. Онищенко и Б.А. Курляндского. Москва: Изд-во Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ, 2013. С. 541-543.Hung RJ, Boffetta P, Brockmoller J, et al. CYP1A1 and GSTM1 genetic polymorphisms and lung cancer risk in Caucasian non-smokers: a pooled analysis. Carcinogenesis. 2003; 24(5):875-882. DOI: https:// doi.org/10.1093/carcin/bgg026Hung RJ, Boffetta P, Brockmoller J, et al. CYP1A1 and GSTM1 genetic polymorphisms and lung cancer risk in Caucasian non-smokers: a pooled analysis. Carcinogenesis. 2003; 24(5):875-882. DOI: https:// doi.org/10.1093/carcin/bgg026Wright CM, Larsen JE, Colosimo ML, et al. Genetic association study of CYP1A1 polymorphisms identifies risk haplotypes in nonsmall cell lung cancer. Eur Respir J. 2010; 35(1):152-159. DOI: https://doi. org/10.1183/09031936.00120808Wright CM, Larsen JE, Colosimo ML, et al. Genetic association study of CYP1A1 polymorphisms identifies risk haplotypes in nonsmall cell lung cancer. Eur Respir J. 2010; 35(1):152-159. DOI: https://doi. org/10.1183/09031936.00120808Gao L-Y, Hao X-L, Zhang L, et al. Identification and characterization of differentially expressed lncRNA in 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin-induced cleft palate. Hum Exp Toxicol. 2020; 39(5):748-761. DOI: https://doi.org/10.1177/0960327119899996Gao L-Y, Hao X-L, Zhang L, et al. Identification and characterization of differentially expressed lncRNA in 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin-induced cleft palate. Hum Exp Toxicol. 2020; 39(5):748-761. DOI: https://doi.org/10.1177/0960327119899996Pavanello S, Clonfero E. Biological indicators of genotoxic risk and metabolic polymorphisms. Mutat Res. 2000; 463(3):285-308. DOI: https://doi. org/10.1016/s1383-5742(00)00051-XPavanello S, Clonfero E. Biological indicators of genotoxic risk and metabolic polymorphisms. Mutat Res. 2000; 463(3):285-308. DOI: https://doi. org/10.1016/s1383-5742(00)00051-XPhillips KA, Veenstra DL, Oren E, et al. Potential role of pharmacogenomics in reducing adverse drug reactions: a systematic review. JAMA. 2001; 286(18):2270-2279. DOI: https://doi.org/10.1001/ jama.286.18.2270Phillips KA, Veenstra DL, Oren E, et al. Potential role of pharmacogenomics in reducing adverse drug reactions: a systematic review. JAMA. 2001; 286(18):2270-2279. DOI: https://doi.org/10.1001/ jama.286.18.2270Masetti S, Botto N, Manfredi S, et al. Interactive effect of the glutathione S-transferase genes and cigarette smoking on occurrence and severity of coronary artery risk. J Mol Med (Berl). 2003; 81(8):488-494. DOI: https://doi.org/10.1007/ s00109-003-0448-5Masetti S, Botto N, Manfredi S, et al. Interactive effect of the glutathione S-transferase genes and cigarette smoking on occurrence and severity of coronary artery risk. J Mol Med (Berl). 2003; 81(8):488-494. DOI: https://doi.org/10.1007/ s00109-003-0448-5Palmer CN, Doney AS, Lee SP, et al. Glutathione S-transferase M1 and P1 genotype, passive smoking, and peak expiratory flow in asthma. Pediatrics. 2006; 118(2):710-716. DOI: https://doi.org/10.1542/ peds.2005-3030Palmer CN, Doney AS, Lee SP, et al. Glutathione S-transferase M1 and P1 genotype, passive smoking, and peak expiratory flow in asthma. Pediatrics. 2006; 118(2):710-716. DOI: https://doi.org/10.1542/ peds.2005-3030Siraj AK, Ibrahim M, Al-Rasheed M, et al. Polymorphisms of selected xenobiotic genes contribute to the development of papillary thyroid cancer susceptibility in Middle Eastern population. BMC Med Genet. 2008; 9(1):61. DOI: https://doi.org/ 10.1186/1471-2350-9-61Siraj AK, Ibrahim M, Al-Rasheed M, et al. Polymorphisms of selected xenobiotic genes contribute to the development of papillary thyroid cancer susceptibility in Middle Eastern population. BMC Med Genet. 2008; 9(1):61. DOI: https://doi.org/ 10.1186/1471-2350-9-61Wang X, Zuckerman B, Pearson C, et al. Maternal cigarette smoking, metabolic gene polymorphism, and infant birth weight. JAMA. 2002; 287(2): 195-202. DOI: https://doi.org/10.1001/jama.287. 2.195Wang X, Zuckerman B, Pearson C, et al. Maternal cigarette smoking, metabolic gene polymorphism, and infant birth weight. JAMA. 2002; 287(2): 195-202. DOI: https://doi.org/10.1001/jama.287. 2.195Anzenbacher P, Anzenbacherova E. Cytochromes P450 and metabolism of xenobiotics. Cell Mol Life Sci CMLS. 2001; 58(5-6):737-747. DOI: https://doi. org/10.1007/PL00000897Anzenbacher P, Anzenbacherova E. Cytochromes P450 and metabolism of xenobiotics. Cell Mol Life Sci CMLS. 2001; 58(5-6):737-747. DOI: https://doi. org/10.1007/PL00000897Arnold C, Konkel A, Fischer R, et al. Cytochrome P450-dependent metabolism of omega-6 and omega-3 long-chain polyunsaturated fatty acids. Pharmacol Rep. 2010; 62(3):536-547. DOI: https://doi.org/10.1016/ s1734-1140(10)70311-xArnold C, Konkel A, Fischer R, et al. Cytochrome P450-dependent metabolism of omega-6 and omega-3 long-chain polyunsaturated fatty acids. Pharmacol Rep. 2010; 62(3):536-547. DOI: https://doi.org/10.1016/ s1734-1140(10)70311-xJohanson HC, Hyland V, Wicking C, et al. DNA elution from buccal cells stored on Whatman FTA Classic Cards using a modified methanol fixation method. Botechniques. 2009; 46(4):309-311. DOI: https://doi.org/10.2144/000113077Johanson HC, Hyland V, Wicking C, et al. DNA elution from buccal cells stored on Whatman FTA Classic Cards using a modified methanol fixation method. Botechniques. 2009; 46(4):309-311. DOI: https://doi.org/10.2144/000113077

The authors declare that there are no conflicts of interest present.