zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2023-63-5-292-299imefnczurniimtpe-3177Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESМаркёры адипокинового обмена и гормонально-метаболические нарушения у работников, подвергающихся воздействию электрических и магнитных полей промышленной частотыMarkers of adipokine metabolism and hormonal-metabolic disorders in workers exposed to electric and magnetic fields of industrial frequencyhttps://orcid.org/0000-0002-7024-6634КисляковаАгата АлександровнаKisljakovaAgata A.

Младший научный сотрудник лаборатории медико-биологических исследований, ФГБНУ «НИИ МТ».

e-mail: agat.iwanowa2017@yandex.ru

Junior Researcher at the Laboratory of Biomedical Research, Izmerov Research Institute of Occupational Health.

e-mail: agat.iwanowa2017@yandex.ru

agat.iwanowa2017@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6334-9814КузьминаЛюдмила П.KuzminaLyudmila P.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0359-1785ХотулеваАнастасия Г.KhotulevaAnastasia G.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0430-4154БезрукавниковаЛюдмила М.BezrukavnikovaLyudmila M.noemail@neicon.ruФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда им. академика Н.Ф. Измерова»РоссияIzmerov Research Institute of Occupational HealthRussian Federation202305052023635292299Copyright © Кислякова А.А., Кузьмина Л.П., Хотулева А.Г., Безрукавникова Л.М., 20232023Кислякова А.А., Кузьмина Л.П., Хотулева А.Г., Безрукавникова Л.М.Kisljakova A.A., Kuzmina L.P., Khotuleva A.G., Bezrukavnikova L.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-irioh.ru/jour/article/view/3177Введение

Введение. С ростом процессов урбанизации проблема профессионального воздействия электрических и магнитных полей промышленной частоты представляет собой всё более актуальную тему. В последнее время особое внимание уделяется долгосрочным последствиям для здоровья, связанным с длительным воздействием вредного физического фактора. Ранее полученные данные о повышении уровней показателей липидного обмена и гормонально-метаболических нарушений у работников, подвергающихся воздействию электрических и магнитных полей промышленной частоты, обусловливают актуальность изучения адипокинового обмена и оценки генетических факторов риска предрасположенности к кардиоваскулярной патологии у работников электроэнергетической отрасли.

Цель исследования — изучение взаимосвязи биохимических и молекулярно-генетических маркёров адипокинового обмена с показателями гормонально-метаболических нарушений для комплексной оценки сердечно-сосудистого риска у работников, подвергающихся воздействию электрических и магнитных полей промышленной частоты.

Материалы и методы

Материалы и методы. Обследовано 144 сотрудника основной группы, осуществляющих ремонт и эксплуатацию электросетевых объектов, и 40 работников контрольной группы, не подвергающихся воздействию электромагнитных полей промышленной частоты. В образцах сыворотки крови определяли концентрацию лептина и адипонектина. Был проведён расчёт отношения адипонектина к лептину. Выполнено молекулярно-генетическое исследование однонуклеотидных полиморфизмов генов лептина (LEP) G2548A (rs7799039), рецептора лептина (LEPR) A668G (rs1137101) и рецептора адипонектина 2-го типа (ADIPOR2) G795A (rs16928751).

Результаты

Результаты. У сотрудников основной группы выявлен более высокий уровень лептина (8,1 (3,7; 14,4) нг/мл) относительно аналогичного показателя в контрольной группе (6,0 (4,1; 11,1) нг/мл), р<0,028. Уровни лептина и адипонектина умеренно и слабо коррелируют с гормонально-метаболическими показателями. В группе сотрудников со стажем менее 10 лет установлен более высокий уровень адипонектина по сравнению с группой со стажем 11–20 лет (6,1 (4,6; 9,1) мкг/мл и 4,5 (3,6; 6,4) мкг/мл соответственно); с увеличением стажа работы более 20 лет установлено достоверное увеличение концентрации лептина (р<0,05). Выявлена значимость однонуклеотидных полиморфизмов генов LEPR, LEP, ADIPOR2 в развитии абдоминального ожирения, повышении уровня холестерина и снижении уровня общего тестостерона у работников, подвергающихся воздействию электрических и магнитных полей промышленной частоты.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Исследование ограничено количеством обследованных (144 работника).

Выводы

Выводы. Результаты проведённого исследования свидетельствуют о взаимосвязи биохимических и молекулярно-генетических маркёров адипокинового обмена с показателями гормонально-метаболических нарушений у сотрудников, подвергающихся воздействию электрических и магнитных полей промышленной частоты. При обследовании работников, подвергающихся воздействию электрических и магнитных полей промышленной частоты, в комплексной оценке сердечно-сосудистого риска является информативным использование клинико-лабораторных маркёров адипокинового обмена (биохимические, молекулярно-генетические).

Этика

Этика. Работа соответствует этическим стандартам, разработанным в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г. и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утверждёнными Приказом Минздрава РФ от 01.04.2016 г. № 200н. От каждого обследованного было получено информированное согласие на участие в исследовании, одобренное в установленном порядке локальным этическим комитетом ФГБНУ «НИИ МТ» (протокол заседания этического комитета ФГБНУ «НИИ МТ» № 4 от 25.12.2013 г).

Участие авторов

Участие авторов:Кислякова А.А. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка данных, написание текста;Кузьмина Л.П. — концепция и дизайн исследования, редактирование;Хотулева А.Г. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование;Безрукавникова Л.М. — редактирование.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления

Дата поступления: 03.04.2023 / Дата принятия к печати: 13.04.2023 / Дата публикации: 05.05.2023

Introduction

Introduction. With the growth of urbanization processes, the problem of professional exposure to electric and magnetic fields of industrial frequency is an increasingly relevant topic. Recently, the scientists paid a special attention to the long-term health consequences associated with prolonged exposure to harmful physical factors. The previously obtained data on the increase in the levels of lipid metabolism and hormonal and metabolic disorders in workers exposed to electric and magnetic fields of industrial frequency determine the relevance of studying adipokine metabolism and assessing genetic risk factors for predisposition to cardiovascular pathology in employees of the electric power industry.

The study aims to research the relationship of biochemical and molecular genetic markers of adipokine metabolism with indicators of hormonal and metabolic disorders for a comprehensive assessment of cardiovascular risk in workers exposed to electric and magnetic fields of industrial frequency.

Materials and methods

Materials and methods. The researchers examined 144 employees of the main group engaged in the repair and operation of power grid facilities and 40 employees of the control group who are not exposed to electromagnetic fields of industrial frequency.The concentration of leptin and adiponectin was determined in blood serum samples. The authors have calculated the ratio of adiponectin to leptin. We have performed a molecular genetic study of single nucleotide polymorphisms of leptin (LEP) G2548A (rs7799039), leptin receptor (LEPR) A668G (rs1137101) and adiponectin type two receptor (ADIPOR2) G795A (rs16928751) genes.

Results

Results. The staff of the main group revealed a higher level of leptin (8.1 (3.7; 14.4) ng/ml) relative to the same indicator in the control group (6.0 (4.1; 11.1) ng/ml), p<0.028. Levels of leptin and adiponectin moderately and weakly correlate with hormonal and metabolic parameters. In the group of employees with less than 10 years of experience, a higher level of adiponectin was established compared to the group with 11–20 years of experience (6.1 (4.6; 9.1) mcg/ml and 4.5 (3.6; 6.4) mcg/ml, respectively); with an increase in work experience of more than 20 years, a significant increase in the concentration of leptin was found (p<0.05). Scientists have identified the significance of single-nucleotide polymorphisms of the LEPR, LEP, ADIPOR2 genes in the development of abdominal obesity, an increase in cholesterol levels and a decrease in the level of total testosterone in workers exposed to electric and magnetic fields of industrial frequency.

Limitations

Limitations. The study is limited to the number of surveyed (144 employees).

Conclusion

Conclusion. The results of the study indicate the relationship of biochemical and molecular genetic markers of adipokine metabolism with indicators of hormonal and metabolic disorders in employees exposed to electric and magnetic fields of industrial frequency. When examining workers exposed to electric and magnetic fields of industrial frequency, the use of clinical and laboratory markers of adipokine metabolism (biochemical, molecular genetic) is informative in a comprehensive assessment of cardiovascular risk.

Ethics

Ethics. The work complies with ethical standards developed in accordance with the Helsinki Declaration of the World Medical Association "Ethical Principles of conducting Scientific medical research with human participation" as amended in 2000 and the "Rules of Clinical Practice in the Russian Federation" approved by Order of the Ministry of Health of the Russian Federation No. 200n dated 01.04.2016. Informed consent to participate in the study was received from each of the surveyed, approved in accordance with the established procedure by the local ethics committee of Izmerov Research Institute of Occupational Health (minutes of the meeting of the Ethics committee of Izmerov Research Institute of Occupational Health No. 4 dated 12/25/2013).

Contribution

Contribution:Kislyakova A.A. — research concept and design, data collection and processing, text writing;Kuzmina L.P. — concept and design of the study, editing;Khotuleva A.G. — concept and design of research, writing, editing;Bezrukavnikova L.M. — editing.

Funding

Funding. The study had no funding.

Conflict of interests

Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.

Received

Received: 03.04.2023 / Accepted 13.04.2023 / Published 05.05.2023

электрические и магнитные поля промышленной частотылептинадипонектинген LEPRген LEPген ADIPOR2electric and magnetic fields of industrial frequencyleptinadiponectinLEPR geneLEP geneADIPOR2 geneReferencesТихонова Г.И., Рубцова Н.Б., Походзей Л.В., Курьеров Н.Н., Пальцев Ю.П., Самусенко Т.Г., и др. Оценка профессионального риска от воздействия электромагнитных излучений. Мед. труда и пром. экол. 2004; 5: 30–4.Tikhonova G.I., Rubtsova N.B., Pokhodzey L.V., Kur'erov N.N., Pal'tsev Yu.P., Samusenko T.G., et al. Assessment of occupational risk from exposure to electromagnetic radiation. Med. truda i prom ekol. 2004; 5: 30–4 (in Russian).Фатхутдинова Л.М., Залялов Р.Р., Берхеева З.М., Минниярова М.З., Головизнин В.А. Эпидемиологическое исследование влияния работы с источниками электромагнитных полей сверхнизкой частоты на развитие сердечно-сосудистой патологии. Казанский медицинский журнал. 2005; 86(4): 284–8.Fathutdinova L.M., Zaljalov R.R., Berheeva Z.M., Minnijarova M.Z., Goloviznin V.A. Epidemiological study of the effect of working with sources of ultra-low frequency electromagnetic fields on the development of cardiovascular pathology. Kazanskij medicinskij zhurnal. 2005; 86(4): 284–8. (in Russian).Кузьмина Л.П., Кислякова А.А., Безрукавникова Л.М., Хотулева А.Г., Османова П.Ш. Оценка показателей липидного обмена у работников, подвергающихся воздействию электромагнитных полей промышленной частоты. Международный научно-исследовательский журнал. 2021; 11–2(113): 167–71.Kuz'mina L.P., Kislyakova A.A., Bezrukavnikova L.M., Khotuleva A.G., Osmanova P. Sh. Assessment of lipid metabolism indicators in workers exposed to electromagnetic fields of industrial frequency. International Research Journal. 2021; 11–2(113): 167–71 (in Russian).Кузьмина Л.П., Кислякова А.А., Безрукавникова Л.М., Хотулева А.Г., Варакута А.Л. Влияние электромагнитных полей промышленной частоты на мужскую репродуктивную систему. Медицина труда и промышленная экология. 2022; 62(6): 397–402.Kuz'mina L.P., Kislyakova A.A., Bezrukavnikova L.M., Khotuleva A.G., Varakuta A.L. The influence of electromagnetic fields of industrial frequency on the male reproductive system. Med. truda i prom ekol. 2022; 62(6): 397–402 (in Russian).Хрипун И.А., Гусова З.Р., Дзантиева Е.О., Пузырева В.П., Белоусов И.И., Воробьев С.В. Тестостерон как инструмент метаболического контроля мужского здоровья (обзор литературы). Медицинский вестник Юга России. 2014; 4: 19–22.Khripun I.A., Gusova Z.R., Dzantieva E.O., Puzyreva V.P., Belousov I.I., Vorob'ev S.V. Testosterone as a tool of metabolic control of men's health (literature review). Meditsinskij vestnik Yuga Rossii. 2014; 4: 19–22 (in Russian).Машарипов Ф.С., Мусаева А.Ф., Садуллаев А.Ф. Ожирение, инсулинорезистентность и репродуктивное здоровье мужчины: патогенетические взаимодействия и современная патогенетическая фармакотерапия. In international scientific review of the problems of natural sciences and medicine. 2019; 104–14.Masharipov F.S., Musaeva A.F., Sadullaev A.F. Obesity, insulin resistance and male reproductive health: pathogenetic interactions and modern pathogenetic pharmacotherapy. In international scientific review of the problems of natural sciences and medicine. 2019; 104–14.Goldstein B.J., Scalia R. Adiponectin: a novel adipokine linking adipocytes and vascular function. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2004; 89(6): 2563–8.Goldstein B.J., Scalia R. Adiponectin: a novel adipokine linking adipocytes and vascular function. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2004; 89(6): 2563–68.Lanfranco F., Zitzmann M., Simoni M., Nieschlag E. Serum adiponectin levels in hypogonadal males: influence of testosterone replacement therapy. Clinical endocrinology. 2004; 60(4): 500–7.Lanfranco F., Zitzmann M., Simoni M., Nieschlag E. Serum adiponectin levels in hypogonadal males: influence of testosterone replacement therapy. Clinical endocrinology. 2004; 60(4): 500–7.Nishizawa H., Shimomura I., Kishida K., Maeda N., Kuriyama H., Nagaretani H., et al. Androgens decrease plasma adiponectin, an insulin-sensitizing adipocyte-derived protein. Diabetes. 2002; 51(9): 2734–41.Nishizawa H., Shimomura I., Kishida K., Maeda N., Kuriyama H., Nagaretani H., et al. Androgens decrease plasma adiponectin, an insulin-sensitizing adipocyte-derived protein. Diabetes. 2002; 51(9): 2734–41.Tsujimura A., Takada S., Matsuoka Y., Nakayama J., Takao T., Miyagawa Y., et al. Adiponectin and testosterone in patients with symptoms of late‐onset hypogonadism: Is there a link? International journal of urology. 2009; 16(10): 830–5.Tsujimura A., Takada S., Matsuoka Y., Nakayama J., Takao T., Miyagawa Y., et al. Adiponectin and testosterone in patients with symptoms of late‐onset hypogonadism: Is there a link? International journal of urology. 2009; 16(10): 830–5.Бухтияров И.В., Кузьмина Л.П., Землякова С.С. Резолюция профильной комиссии Минздрава России по специальности «Профпатология». Медицина труда и промышленная экология. 2021; 61(4): 281–2.Bukhtiyarov I.V., Kuz'mina L.P., Zemlyakova S.S. Resolution of the profile commission of the Ministry of Health of the Russian Federation on the specialty "Occupational Pathology". Med. truda i prom ekol. 2021; 61(4): 281–2 (in Russian).СанПиН 1.2.3685-21 Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. Центрмаг. 2021; 736.SanPiN 1.2.3685-21 Hygienic standards and requirements for ensuring the safety and (or) harmlessness of environmental factors for humans. Centrmag. 2021; 736 (in Russian).Р 2.2.2006-05 Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Утв. Главным Государственным Санитарным Врачом РФ 29.07.2005.R 2.2.2006-05 Guidelines for the hygienic assessment of factors of the working environment and the labor process. Criteria and classification of working conditions. Approved. Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation 29.07.2005 (in Russian).Амиров Н.Х., Илюхин Н.Е., Русин М.Н., Краснощекова В.Н. Условия труда и профессиональный риск оперативного персонала энергетических объектов. Гигиена и санитария. 2013; 2: 39–41.Amirov N.H., Iljuhin N.E., Rusin M.N., Krasnoshhekova V.N. Working conditions and occupational risk of operational personnel of energy facilities. Gigiena i sanitariya. 2013; 2: 39–41 (in Russian).Nadolny Z. Impact of Changes in Limit Values of Electric and Magnetic Field on Personnel Performing Diagnostics of Transformers. Energies. 2022; 15(19): 7230.Nadolny Z. Impact of Changes in Limit Values of Electric and Magnetic Field on Personnel Performing Diagnostics of Transformers. Energies. 2022; 15(19): 7230.Khoshbakht S., Motejaded F., Karimi S., Jalilvand N., Ebrahimzadeh-Bideskan A. Protective effects of selenium on electromagnetic field-induced apoptosis, aromatase P450 activity, and leptin receptor expression in rat testis. Iranian Journal of Basic Medical Sciences. 2021; 24(3): 322.Khoshbakht S., Motejaded F., Karimi S., Jalilvand N., Ebrahimzadeh-Bideskan A. Protective effects of selenium on electromagnetic field-induced apoptosis, aromatase P450 activity, and leptin receptor expression in rat testis. Iranian Journal of Basic Medical Sciences. 2021; 24(3): 322.Gerardi G., De Ninno A., Prosdocimi M., Ferrari V., Barbaro F., Mazzariol S., et al. Effects of electromagnetic fields of low frequency and low intensity on rat metabolism. Biomagnetic research and technology. 2008; 6(1): 1–8.Gerardi G., De Ninno A., Prosdocimi M., Ferrari V., Barbaro F., Mazzariol S., et al. Effects of electromagnetic fields of low frequency and low intensity on rat metabolism. Biomagnetic research and technology. 2008; 6(1): 1–8.Кузьмина Л.П., Хотулева А.Г. Метаболический синдром при профессиональных заболеваниях органов дыхания. Медицина труда и промышленная экология. 2018; 12: 8–13.Kuz'mina L.P., Hotuleva A.G. Metabolic syndrome in occupational respiratory diseases. Med. truda i prom. ekol. 2018; 12: 8–13 (in Russian).Кологривова И.В., Винницкая И.В., Кошельская О.А., Суслова Т.Е. Висцеральное ожирение и кардиометаболический риск: особенности гормональной и иммунной регуляции. Ожирение и метаболизм. 2017; 14(3): 3–10.Kologrivova I.V., Vinnickaja I.V., Koshel'skaja O.A., Suslova T.E. Visceral obesity and cardiometabolic risk: features of hormonal and immune regulation. Ozhirenie i metabolizm. 2017; 14(3): 3–10 (in Russian).Zaletel J., Pongrac Barlovic D., Prezelj J. Adiponectin-leptin ratio: a useful estimate of insulin resistance in patients with Type 2 diabetes. Journal of endocrinological investigation. 2010; 33: 514–8.Zaletel J., Pongrac Barlovic D., Prezelj J. Adiponectin-leptin ratio: a useful estimate of insulin resistance in patients with Type 2 diabetes. Journal of endocrinological investigation. 2010; 33: 514–8.Inoue M., Yano M., Yamakado M., Maehata E., Suzuki S. Relationship between the adiponectin-leptin ratio and parameters of insulin resistance in subjects without hyperglycemia. Metabolism. 2006; 55(9): 1248–54.Inoue M., Yano M., Yamakado M., Maehata E., Suzuki S. Relationship between the adiponectin-leptin ratio and parameters of insulin resistance in subjects without hyperglycemia. Metabolism. 2006; 55(9): 1248–54.Vega G.L., Grundy S.M. Metabolic risk susceptibility in men is partially related to adiponectin/leptin ratio. Journal of obesity. 2013: 409679. https://doi.org/10.1155/2013/409679Vega G.L., Grundy S.M. Metabolic risk susceptibility in men is partially related to adiponectin/leptin ratio. Journal of obesity. 2013: 409679. https://doi.org/10.1155/2013/409679Kasim N.B., Huri H.Z., Vethakkan S. R., Ibrahim L., Abdullah B.M. Genetic polymorphisms associated with overweight and obesity in uncontrolled Type 2 diabetes mellitus. Biomarkers in medicine. 2016; 10(4): 403–15.Kasim N.B., Huri H.Z., Vethakkan S.R., Ibrahim L., Abdullah B.M. Genetic polymorphisms associated with overweight and obesity in uncontrolled Type 2 diabetes mellitus. Biomarkers in medicine. 2016; 10(4): 403–15.Khodamoradi K., Parmar M., Khosravizadeh Z., Kuchakulla M., Manoharan M., Arora H. The role of leptin and obesity on male infertility. Current opinion in urology. 2020; 30(3): 334–9.Khodamoradi K., Parmar M., Khosravizadeh Z., Kuchakulla M., Manoharan M., Arora H. The role of leptin and obesity on male infertility. Current opinion in urology. 2020; 30(3): 334–9.Yanai H., Yoshida H. Beneficial effects of adiponectin on glucose and lipid metabolism and atherosclerotic progression: mechanisms and perspectives. International journal of molecular sciences. 2019; 20(5): 1190.Yanai H., Yoshida H. Beneficial effects of adiponectin on glucose and lipid metabolism and atherosclerotic progression: mechanisms and perspectives. International journal of molecular sciences. 2019; 20(5): 1190.

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