Оценка концентрации диоксинов в липидах крови пожарных в зависимости от полиморфных вариантов генов детоксикации ксенобиотиков

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.

пожарные, диоксины, нормирование, полиморфизм, гены детоксикации ксенобиотиков, генотипирование

1. Колычева И.В. Актуальные вопросы медицины труда пожарных (обзор литературы) // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2005. № 8 (46). С. 133-138.

2. 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.

3. 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.

4. Смиловенко О.О., Курлович И.Г. Повышение безопасности труда пожарного-спасателя // Вестник Университета гражданской защиты МЧС Беларуси. 2017. Т. 1. № 4. С. 459-467.

5. Рукавишников В.С., Колычева И.В. Медицина труда пожарных: итоги и перспективы исследований // Медицина труда и промышленная экология. 2007. № 6. С. 1-5.

6. 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.

7. Стрельцова И.В., Скутова А.В. Медицинские аспекты профессиональной деятельности пожарных // Научный журнал. 2017. № 5 (18). С. 105-106.

8. Адамян В.Л., Мальков И.В. Медико-биологические аспекты трудовой деятельности пожарных // Центральный научный вестник. 2017. Т. 2. № 19(36). С. 3.

9. 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.

10. Румак В.С., Умнова Н.В. Диоксины и безопасность биосистем: результаты натурных исследований // Жизнь Земли. 2018. Т. 40. № 3. С. 308-323.

11. Какарека С.В., Кухарчик Т.И. Источники поступления стойких органических загрязнителей в окружающую среду: опыт выявления и изучения // Природопользование. 2012. № 22. С. 157-164.

12. 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.

13. Черняк Ю.И., Грассман Д.А. Воздействие диоксинов на пожарных // Мед. труда и пром. экол. 2007. № 6. С. 18-21.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. Круглов Э.А., Амирова З.К. Экологическая безопасность и проблемы нормирования стойких органических загрязнителей (СОЗ) // Башкирский экологический вестник. 2009. № 1. С. 21-23.

18. Карамова Л.М., Башарова Г.Р. Клинически безопасный уровень диоксинов // Мед. труда и пром. экол. 2012. № 2. С. 45-48.

19. 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.

20. 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.

21. Кузнецова Н.Б., Кузнецов П.Е. Вероятный механизм индукции цитохрома р-450(448) полихлорированными дибензо-п-диоксинами // Auditorium. 2018. № 1 (17). С. 1-7.

22. 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.

23. 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.

24. 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/bgg026

25. Wright 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/10.1183/09031936.00120808

26. Gao 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/10.1177/0960327119899996

27. Pavanello 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-X

28. Phillips 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.286.18.2270

29. Masetti 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/ s00109-003-0448-5

30. Palmer 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.2005-3030

31. Siraj 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/ 10.1186/1471-2350-9-61

32. Wang 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. 2.195

33. Anzenbacher 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/PL00000897

34. Arnold 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-x

35. Johanson 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