sredobЗдоровье населения и среда обитания – ЗНиСОPublic Health and Life Environment – PH&LE2219-52382619-0788ФБУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора10.35627/2219-5238/2022-30-5-65-75sredob-971Research ArticleГИГИЕНА ТРУДАOCCUPATIONAL HEALTHРезультаты исследований генотоксических эффектов диоксинов в зависимости от полиморфизмов генов детоксикации ксенобиотиков и стажа работы пожарныхResults of Studying Genotoxic Effects of Dioxins Depending on Polymorphisms of Xenobiotic Detoxification Genes and the Length of Service of Firefightershttps://orcid.org/0000-0002-1530-4598КрийтВ. Е.KriytV. E.

Крийт Владимир Евгеньевич – к.х.н., руководитель отдела комплексной гигиенической оценки физических факторов

ул. 2-я Советская, д. 4, г. Санкт-Петербург, 191036

Vladimir E. Kriyt, Cand. Sci. (Chem.), Head of the Department of Complex Hygienic Assessment of Physical Factors

4, 2nd Sovetskaya Street, Saint Petersburg, 191036

v.kriit@s-znc.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1745-2663СладковаЮ. Н.SladkovaYu. N.

Сладкова Юлия Николаевна – старший научный сотрудник отдела комплексной гигиенической оценки физических факторов

ул. 2-я Советская, д. 4, г. Санкт-Петербург, 191036

Yuliya N. Sladkova, Senior Researcher, Department of Complex Hygienic Assessment of Physical Factors

4, 2nd Sovetskaya Street, Saint Petersburg, 191036

Sladkova.julia@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9820-4188МельновС. Б.MelnovS. B.

Мельнов Сергей Борисович – д.б.н., профессор кафедры экологической и молекулярной медицины

ул. Долгобродская, д. 23/1, г. Минск, 220070

Sergey B. Melnov, Dr. Sci. (Biol.), Professor, Department of Environmental and Molecular Medicine

23/1 Dolgobrodskaya Street, Minsk, 220070

sbmelnov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4472-6546РейнюкВ. Л.ReiniukV. L.

Рейнюк Владимир Леонидович – д.м.н., доцент, врио директора

ул. Бехтерева, д. 1А, г. Санкт-Петербург, 192019

Vladimir L. Reiniuk, Dr. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Acting Director

1A Bekhterev Street, Saint Petersburg, 192019

institute@toxicology.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6285-1132ПятибратА. О.PyatibratA. O.

Пятибрат Александр Олегович – старший научный сотрудник

ул. Литовская, д. 2, г. Санкт-Петербург, 194100

Aleksandr O. Pyatibrat, Senior Researcher

2 Litovskaya Street, Saint Petersburg, 194100

a5brat@yandex.ruФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» РоспотребнадзораРоссияNorth-West Public Health Research CenterRussian FederationФУО «Международный государственный экологический институт им. А.Д. Сахарова» Белорусского государственного университетаБеларусьInternational Sakharov Environmental Institute, Belarusian State UniversityBelarusФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии им. акад. С.Н. Голикова Федерального медикобиологического агентства»РоссияScientific and Clinical Center for Toxicology named after Academician S.N. GolikovRussian FederationФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет»РоссияSaint Petersburg State Pediatric Medical UniversityRussian Federation202211062022056575Copyright © Крийт В.Е., Сладкова Ю.Н., Мельнов С.Б., Рейнюк В.Л., Пятибрат А.О., 20222022Крийт В.Е., Сладкова Ю.Н., Мельнов С.Б., Рейнюк В.Л., Пятибрат А.О.Kriyt V.E., Sladkova Y.N., Melnov S.B., Reiniuk V.L., 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/971

Введение. Трудовая деятельность пожарных связана с высоким риском для здоровья и жизни. Во время пожаротушения пожарные подвергаются влиянию комплекса факторов различной природы, ведущее место среди которых занимает химический фактор. Среди токсичных продуктов горения наибольшую опасность представляют вещества, обладающие генотоксичностью, с высоким кумулятивным эффектом и очень длительным периодом выведения, в число которых входят диоксины и диоксиноподобные полихлорированные бифенилы, образующиеся при низкотемпературном горении хлорсодержащих органических соединений.Цель исследования – изучение кариопатологических проявлений генотоксических эффектов диоксинов у пожарных в зависимости от стажа профессиональной деятельности и различных полиморфных вариантов генов детоксикации ксенобиотиков.Материалы и методы. Оценку цитогенетического статуса пожарных проводили с помощью расширенного микроядерного теста буккального эпителия. В исследовании принимали участие 252 пожарных и 86 спасателей и лиц других профессий с 2019 по 2022 г. Оценку риска возникновения цитогенетических аномалий в эпителиоцитах определяли с помощью расчетных методик и выражали в виде индекса накопления цитогенетических нарушений. На каждого обследуемого готовили два мазка буккального эпителия и анализировали две тысячи неповрежденных клеток. Результаты. В сравнении с контрольной группой отмечено увеличение частоты кариопатологических аномалий в клетках буккального эпителия пожарных в зависимости от стажа работы и концентрации диоксинов в липидах крови. Анализ взаимосвязи различных полиморфных вариантов генов детоксикации ксенобиотиков, диоксинов в липидах крови пожарных и индекса накопления цитогенетических нарушений показал, что лица с сочетанием 6 генотипов (EPHX1 Tyr/Tyr, CYP1A1 A/A, GSTT1 I/I, GSTM1 I/I, GSTP1 A/A, GSTP1 C/C) характеризовались наличием ферментов детоксикации ксенобиотиков с высокой активностью и большей устойчивостью к возникновению кариопатологических изменений под воздействием генотоксикантов.Заключение. Выявленные в представленном исследовании уровни цитогенетических нарушений свидетельствуют о неблагоприятном воздействии токсичных продуктов горения, которым подвергаются сотрудники ГПС МЧС России при выполнении задач по пожаротушению.

Introduction: The work of firefighters is associated with a high risk to health and life. During firefighting, firemen are exposed to a combination of various factors, among which chemical agents rank first. Of all the toxic products of combustion, the most dangerous are genotoxic substances having a high cumulative effect and a very long clearance time, including dioxins and dioxin-like polychlorinated biphenyls generated during low-temperature combustion of organic chlorine compounds.Objective: To study karyopathological manifestations of the genotoxic effects of dioxins in firefighters, depending on the length of service and various polymorphic variants of the xenobiotic detoxification genes.Materials and methods: The cytogenetic status of firefighters was assessed using an extended micronucleus test of buccal epithelium. The study was conducted in 2019–2022 involving 252 firefighters, 86 rescuers and other professionals. The risk of cytogenetic abnormalities in epitheliocytes was assessed using calculation methods and expressed as an index of accumulation of cytogenetic disorders. For each subject, two smears of buccal epithelium were prepared followed by the analysis of two thousand intact cells.Results: We noted an increase in the frequency of karyotype aberrations in buccal epithelial cells of firefighters compared to controls correlating with the length of service and dioxin concentrations in blood lipids. The analysis of the relationship between various polymorphic variants of xenobiotic detoxification genes, dioxins in blood lipids of firefighters, and the index of accumulation of cytogenetic damage showed that individuals with a combination of six genotypes (EPHX1 Tyr/Tyr, CYP1A1 A/A, GSTT1 I/I, GSTM1 I/I, GSTP1 A /A, and GSTP1 C/C) possessed xenobiotic detoxification enzymes with high activity and better resistance to karyotypic changes induced by genotoxicants.Conclusion: The levels of cytogenetic disorders established in the present study give evidence of adverse health effects of occupational exposure to toxic combustion products in firefighters of the State Fire Service of the Russian Ministry of Emergency Situations.

пожарныедиоксиныполиморфизмгены детоксикации ксенобиотиковиндекс накопления цитогенетических нарушенийfirefightersdioxinspolymorphismxenobiotic detoxification genesindex of accumulation of cytogenetic abnormalitiesReferencesРукавишников В.С., Колычева И.В. Лахман О.Л. Современные аспекты сохранения и укрепления здоровья пожарных // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95. № 12. С. 1175–1179. doi: 10.18821/0016-9900-2016-95-12-1175-1179Rukavishnikov VS, Kolycheva IV, Lakhman OL. Modern aspects of the conservation and promotion of health of firefighters. Gigiena i Sanitariya. 2016;95(12):1175-1179. (In Russ.) doi: 10.18821/0016-9900-2016-95-12-1175-1179Рукавишников В.С., Колычева И.В. Медицина труда пожарных: итоги и перспективы исследований // Медицина труда и промышленная экология. 2007. № 6. С. 1–5.Roukavishnikov VS, Kolycheva IV. Industrial hygiene for firemen: Results and prospects of research. Meditsina Truda i Promyshlennaya Ekologiya. 2007;(6):1-5. (In Russ.)Рукавишников В.С., Колычева И.В., Дорогова В.Б., Бударина Л.А. Некоторые подходы к мониторингу условий труда и состояния здоровья пожарных // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2005. № 2 (40). С. 7–14.Rukavishnikov VS, Kolycheva IV, Dorogova VB, Budarina LA. Some approaches to monitoring of work conditions and health state in the fire fighters. Byulleten’ Vostochno-Sibirskogo Nauchnogo Tsentra Sibirskogo Otdeleniya Rossiyskoy Akademii Meditsinskikh Nauk. 2005;(2(40)):7-14. (In Russ.)Стрельцова И.В., Скутова А.В. Медицинские аспекты профессиональной деятельности пожарных // Научный журнал. 2017. № 5 (18). С. 105–106.Streltsova IV, Skutova AV. [Medical aspects of professional activities of firefighters.] Nauchnyy Zhurnal. 2017;(5(18)):105-106. (In Russ.)Адамян В.Л., Мальков И.В. Медико-биологические аспекты трудовой деятельности пожарных // Центральный научный вестник. 2017. Т. 2. № 19 (36). С. 3.Adamyan VL, Malkov IV. Medical and biological aspects of labor activities of fire. Tsentral’nyy Nauchnyy Vestnik. 2017;2(19(36)):3. (In Russ.)Софронов Г.А., Румак В.С., Умнова Н.В., Белов Д.А, Турбабина К.А. 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.Sofronov GA, Roumak VS, Umnova NV, Belov DA, Turbabina KA. Chronicle exposure to low concentrations of dioxins and possible risks for human health: Some aspects of toxic effects revealing. Meditsinskiy Akademicheskiy Zhurnal. 2016;16(3):7-18. (In Russ.)Крийт В.Е., Сладкова Ю.Н., Санников М.В., Пятибрат А.О. Оценка концентрации диоксинов в липидах крови пожарных в зависимости от полиморфных вариантов генов детоксикации ксенобиотиков // Здоровье населения и среда обитания. 2020. № 10 (331). С. 65–74. doi: 10.35627/2219-5238/2020-331-10-65-74Kriyt VE, Sladkova YN, Sannikov MV, Pyatibrat AO. Evaluation of blood lipid concentrations of dioxins in firefighters depending on polymorphic variants of xenobiotic detoxification genes. Zdorov’e Naseleniya i Sreda Obitaniya. 2020;(10(331)):65-74. (In Russ.) doi: 10.35627/2219-5238/2020-331-10-65-74Кузьмина Н.С., Лыонг Т.М., Рубанович А.В. Изменения метилирования ДНК, индуцированные диоксинами и диоксиноподобными соединениями, как возможный предиктор развития заболеваний // Генетика. 2020. Т. 56. № 10. С. 1136–1149. doi: 10.31857/S0016675820100069Kuzmina NS, Rubanovich AV, Luong TM. Changes in DNA methylation induced by dioxins and dioxin-like compounds as potential predictor of disease risk. Russian Journal of Genetics. 2020;56(10):1180-1192. doi: 10.1134/S1022795420100063Chernyak YI, Shelepchikov AA, Brodsky ES, Grassman JA. PCDD, PCDF, and PCB exposure in current and former firefighters from Eastern Siberia. Toxicol Lett. 2012;213(1):9-14. doi: 10.1016/j.toxlet.2011.09.021Chernyak YI, Shelepchikov AA, Brodsky ES, Grassman JA. PCDD, PCDF, and PCB exposure in current and former firefighters from Eastern Siberia. Toxicol Lett. 2012;213(1):9-14. doi: 10.1016/j.toxlet.2011.09.021Chernyak YI, Merinova AP, Shelepchikov AA, Kolesnikov SI, Grassman JA. Impact of dioxins on antipyrine metabolism in firefighters. Toxicol Lett. 2016;250-251:35-41. doi: 10.1016/j.toxlet.2016.04.006Chernyak YI, Merinova AP, Shelepchikov AA, Kolesnikov SI, Grassman JA. Impact of dioxins on antipyrine metabolism in firefighters. Toxicol Lett. 2016;250-251:35-41. doi: 10.1016/j.toxlet.2016.04.006Chernyak YI, Grassman JA. Impact of AhRR (565C > G) polymorphism on dioxin dependent CYP1A2 induction. Toxicol Lett. 2020;320:58-63. doi: 10.1016/j.toxlet.2019.12.002Chernyak YI, Grassman JA. Impact of AhRR (565C > G) polymorphism on dioxin dependent CYP1A2 induction. Toxicol Lett. 2020;320:58-63. doi: 10.1016/j.toxlet.2019.12.002Румак В.С., Умнова Н.В. Диоксины и безопасность биосистем: результаты натурных исследований // Жизнь Земли. 2018. Т. 40. № 3. С. 308–323.Roumak VS, Umnova NV. Dioxins and biosystems safety: Field research results. Zhizn’ Zemli. 2018;40(3):308-323. (In Russ.)Какарека С.В., Кухарчик Т.И. Источники поступления стойких органических загрязнителей в окружающую среду: опыт выявления и изучения // Природопользование. 2012. № 22. С. 157–164.Kakareka SV, Kukharchyk TI. Sources of persistent organic pollutants: The experience of revealing and study. Prirodopol’zovanie. 2012;(22):157-164. (In Russ.)Румак В.С., Умнова Н.В. Биомониторинг состояния загрязненной диоксинами среды в окрестностях свалки: к минимизации риска для здоровья населения // Химическая безопасность. 2020. Т. 4. № 2. С. 68–79. doi: 10.25514/CHS.2020.2.18005Roumak VS, Umnova NV. Biomonitoring of dioxins-contaminated environment in the landfill vicinity: To minimize human health risks. Khimicheskaya Bezopasnost’. 2020;4(2):68-79. (In Russ.) doi: 10.25514/CHS.2020.2.18005Chernyak YI, Shelepchikov AA, Feshin DB, Brodsky ES, Grassman JA. Polychlorinated dibenzo-p-dioxins, dibenzofurans, and biphenyls in the serum of firefighters who participated in extinguishing the 1992 fire at a cable manufacturing plant in Irkutsk oblast. Dokl Biol Sci. 2009;429:562-566. doi: 10.1134/S0012496609060234Chernyak YI, Shelepchikov AA, Feshin DB, Brodsky ES, Grassman JA. Polychlorinated dibenzo-p-dioxins, dibenzofurans, and biphenyls in the serum of firefighters who participated in extinguishing the 1992 fire at a cable manufacturing plant in Irkutsk oblast. Dokl Biol Sci. 2009;429:562-566. doi: 10.1134/S0012496609060234Черняк Ю.И., Шелепчиков A.A., Грассман Д.А. Модификация диоксин-сигнального пути у высокоэкспонированных пожарных // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2007. № 2(54). С. 65–71.Chernyak YI, Shelepchikov AA, Grassman JA. Modification of the dioxin signaling pathway in highly exposed firefighters. Byulleten’ Vostochno-Sibirskogo Nauchnogo Tsentra Sibirskogo Otdeleniya Rossiyskoy Akademii Meditsinskikh Nauk. 2007;(2(54)):65-71. (In Russ.)Черняк Ю.И., Грассман Д.А. Воздействие диоксинов на пожарных // Медицина труда и промышленная экология. 2007. № 6. С. 18-21.Tchernyak YuI, Grassman DA. Influence of dioxines on firemen. Meditsina Truda i Promyshlennaya Ekologiya. 2007;(6):18-21. (In Russ.)Шелепчиков А.А., Черняк Ю.И., Бродский Е.С., Фешин Д.Б., Грассман Д.А. Полихлорированные дибензо-п-дтоксины, дибензофураны и бифенилы в сыворотке крови пожарных Иркутского региона // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2012. Т. 110. № 3. С. 53–59.Shelepchikov АА, Chernyak YuI, Brodsky ES, Feshin DB, Grassman JA. Polychlorinated dibenzo-p-dioxins, dibenzofurans and biphenyls in blood serum of firefighters of Irkutsk Oblast. Sibirskiy Meditsinskiy Zhurnal (Irkutsk). 2012;110(3):53-59. (In Russ.)Софронов Г.А., Рембовский В.Р., Радилов А.С., Могиленкова Л.А. Современные взгляды на механизм токсического действия диоксинов и их санитарногигиеническое нормирование // Медицинский академический журнал. 2019. Т. 19. № 1. С. 17–28. doi: 10.17816/MAJ19117-28Sofronov GA, Rembovskiy VR, Radilov AS, Mogilenkova LA. Modern views on the mechanism of the toxic action of dioxins and their hygienic rationing. Meditsinskiy Akademicheskiy Zhurnal. 2019;19(1):17-28. (In Russ.) doi: 10.17816/MAJ19117-28Крийт В.Е., Санников М.В., Сладкова Ю.Н., Пятибрат А.О. Влияние полиморфизмов генов детоксикации ксенобиотиков и стажа работы на уровень кумуляции диоксинов в организме сотрудников МЧС России // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2020. № 2. С. 55–68. doi: 10.25016/2541-7487-2020-0-2-55-68Kriyt VE, Sannikov MV, Sladkova YuN, Pyatibrat AO. Influence of xenobiotic detoxication gene polymorphisms and experience on the level of accumulation of dioxins in Emercom of Russia employees. Mediko-Biologicheskie i Sotsial’no-Psikhologicheskie Problemy Bezopasnosti v Chrezvychainykh Situatsiyakh. 2020;(2):55-68. (In Russ.) doi: 10.25016/2541-7487-2020-0-2-55-68Сычева Л.П. Применение цитогенетического мониторинга в оценке влияния факторов окружающей среды на здоровье человека // Российский журнал восстановительной медицины. 2016. № 1. С. 48–60.Sycheva LP. Application of cytogenetic monitoring in the estimation of the influence of environmental factors on human health. Russian Journal of Rehabilitation Medicine. 2016;(1):48-60. (In Russ.)Сычева Л.П. Цитогенетический мониторинг для оценки безопасности среды обитания человека // Гигиена и санитария. 2012. № 6. С. 68–72.Sycheva LP. Cytogenetic monitoring for assessment of safety of environmental health. Gigiena i Sanitariya. 2012;91(6):68–72. (In Russ.)Шинкарук Е.В., Агбалян Е.В. Цитогенетический статус жителей гыданского полуострова // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95. № 9. С. 865–868. doi: 10.18821/0016-9900-2016-95-9-865-868Shinkaruk EV, Agbalyan EV. Cytogenetic status of the residents of the Gydansky Peninsula (Gydan). Gigiena i Sanitariya. 2016;95(9):865-868. (In Russ.) doi: 10.18821/0016-9900-2016-95-9-865-868Румак В.С., Умнова Н.В., Софронов Г.А. Молекулярные и клеточные аспекты токсичности диоксинов // Вестник Российской академии медицинских наук. 2014. Т. 69. № 3-4. С. 77–84. doi: 10.15690/vramn.v69.i3-4.1000Roumak VS, Umnova NV, Sofronov GA. Molecular and cellular aspects of dioxin toxicity. Vestnik Rossiyskoy Akademii Meditsinskikh Nauk. 2014;69(3-4):77-84. (In Russ.) doi: 10.15690/vramn.v69.i3-4.1000Хрунин А.В., Хохрин Д.В., Лимборская С.А. Полиморфизм генов глутатион-S-трансфераз в популяции русского населения Евразийской части России // Генетика. 2008. Т. 44. № 10. С. 1429–1434.Khrunin AV, Khokhrin DV, Limborska SA. Glutathione-S-transferase gene polymorphism in Russian populations of European part of Russia. Russian Journal of Genetics. 2008;44(10):1241-1245. doi: 10.1134/S1022795408100153

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