zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2024-64-8-552-558qolxqwzurniimtpe-3536Research ArticleПРАКТИЧЕСКОМУ ЗДРАВООХРАНЕНИЮFOR THE PRACTICAL MEDICINEПолиморфизм генов MMP1 и SOD2 в патогенезе профессиональных заболеваний у работников горнообогатительных предприятийMMP1 and SOD2 genes polymorphism in occupational diseases pathogenesis in workers of mining and processing enterpriseshttps://orcid.org/0000-0002-1962-2323КаримовДенис ДмитриевичKarimovDenis D.

Старший научный сотрудник отдела токсикологии и генетики ФБУН «Уфимский научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека», канд. биол. наук

e-mail: karriden@gmail.com

Senior Researcher, Department of Toxicology and Genetics, Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology, Cand. of Sci. (Biol.)

e-mail: karriden@gmail.com

karriden@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6127-7703ШайхлисламоваЭльмира РадиковнаShaikhlislamovaElmira R.

Директор ФБУН «Уфимский научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека», канд. мед. наук

e-mail: fbun@uniimtech.ru

Director, Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology, Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: fbun@uniimtech.ru

fbun@uniimtech.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7456-4787МухаммадиеваГузель ФанисовнаMukhammadievaGuzel F.

Ст. науч. сотр. отдела токсикологии и генетики ФБУН «Уфимский научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека», канд. биол. наук

e-mail: fbun@uniimtech.ru

Senior Researcher, Department of Toxicology and Genetics, Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology, Cand. of Sci. (Biol.)

e-mail: fbun@uniimtech.r

fbun@uniimtech.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2092-1021КудояровЭльдар РенатовичKudoyarovEldar R.

Мл. науч. сотр. отдела токсикологии и генетики ФБУН «Уфимский научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека»

e-mail: fbun@uniimtech.ru

Junior Researcher, Toxicology and Genetics Department, Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology

e-mail: fbun@uniimtech.ru

fbun@uniimtech.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6605-9994ВаловаЯна ВалерьевнаValovaYana V.

Мл. науч. сотр. отдела токсикологии и генетики ФБУН «Уфимский научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека», канд. биол. наук

e-mail: fbun@uniimtech.ru

Junior Researcher, Toxicology and Genetics Department, Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology, Cand. of Sci. (Biol.)

e-mail: fbun@uniimtech.ru

fbun@uniimtech.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0039-6757КаримовДенис ОлеговичKarimovDenis O.

Зав. отделом токсикологии и генетики ФБУН «Уфимский научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека», вед. науч. сотр. ФГБНУ «Национальный научно-исследовательский институт общественного здоровья имени Н.А. Семашко», канд. мед. наук

e-mail: fbun@uniimtech.ru

Head of Toxicology and Genetics Department, Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology, Leading Researcher, National Research Institute of Public Health named N.A. Semashko, Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: fbun@uniimtech.ru

fbun@uniimtech.ruФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека»; Институт биохимии и генетики — обособленное структурное подразделение ФГБНУ «Уфимский федеральный исследовательский центр» РАНРоссияUfa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; Institute of Biochemistry and Genetics — a separate structural subdivision of the Federal State Budgetary Scientific Institution Ufa Federal Research CenterRussian FederationФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека»РоссияUfa Research Institute of Occupational Medicine and Human EcologyRussian FederationФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека»; ФГБНУ «Национальный научно-исследовательский институт общественного здоровья имени Н.А. Семашко»РоссияUfa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; N.A. Semashko National Research Institute of Public HealthRussian Federation202416092024648552558Copyright © Каримов Д.Д., Шайхлисламова Э.Р., Мухаммадиева Г.Ф., Кудояров Э.Р., Валова Я.В., Каримов Д.О., 20242024Каримов Д.Д., Шайхлисламова Э.Р., Мухаммадиева Г.Ф., Кудояров Э.Р., Валова Я.В., Каримов Д.О.Karimov D.D., Shaikhlislamova E.R., Mukhammadieva G.F., Kudoyarov E.R., Valova Y.V., Karimov D.O.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/3536Введение

Введение. Вибрационная болезнь (ВБ) — профессиональное заболевание, которое развивается при длительном воздействии производственной вибрации разной частоты. ВБ является одной из наиболее распространённых профессиональных патологий. Данное заболевание характеризуется сложностью патогенетических механизмов, полиморфностью симптоматики, хроническим течением, терапевтической резистентностью, часто приводит к нарушению трудоспособности и инвалидизации больных. Как правило, при ВБ наблюдают изменения сердечно-сосудистой и нервной систем, опорно-двигательного аппарата и обменных процессов.

Цель исследования — поиск ассоциаций полиморфных вариантов rs1799750 гена MMP1 и rs4880 гена SOD2 с вибрационной болезнью.

Материалы и методы

Материалы и методы. Обследованы 73 человека с различными формами ВБ. Группу контроля составили 73 человека, не подвергавшихся в профессиональной деятельности воздействию вибрации. Исследовано распределение полиморфных локусов rs1799750 гена MMP1 и rs4880 гена SOD2. Статистический анализ проводили с использованием пакетов программ IBM SPSS Statistica v.21 и Microsoft Excel.

Результаты

Результаты. Выявлено, что аллель *d полиморфного локуса rs1799750 гена MMP1 встречается значительно чаще у пациентов с ВБ по сравнению с контрольной группой (p=0,046), но его частота понижена среди больных ВБ с нейросенсорной тугоухостью по сравнению с больными ВБ без этого синдрома (p=0,035). Частота генотипа *T/*T и аллеля *T полиморфного локуса rs4880 гена SOD2 повышена среди пациентов с периферическим ангиодистоническим синдромом ВБ по сравнению с группой без этого синдрома.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. К ограничениям данной работы можно отнести небольшой размер выборки и то, что участники исследования из контрольной выборки работают на другом предприятии, что не позволяет исключить влияние прочих средовых факторов, однако позволяет рассматривать их как референсную популяцию.

Заключение

Заключение. Прямая ассоциация исследованных генотипов с ВБ не была выявлена, однако ассоциация с периферическим ангиодистоническим синдромом говорит о том, что данные полиморфизмы оказывают влияние на патогенез ВБ.

Участие авторов

Участие авторов:Каримов Д.Д. — сбор и обработка данных, проведение экспериментов, написание текста, редактирование;Шайхлисламова Э.Р. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка данных, проведение экспериментов, написание текста, редактирование;Мухаммадиева Г.Ф. — сбор и обработка данных, проведение экспериментов, написание текста, редактирование;Кудояров Э.Р. — сбор и обработка данных, проведение экспериментов, написание текста, редактирование;Валова Я.В. — сбор и обработка данных, проведение экспериментов, редактирование;Каримов Д.О. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления

Дата поступления: 09.07.2024 / Дата принятия к печати: 12.08.2024 / Дата публикации: 15.09.2024

Introduction

Introduction. Vibration disease (VD) is occupational disease that develops with prolonged exposure to industrial vibration. VD is one of the most common occupational pathologies. This disease is characterized by pathogenetic mechanisms complexity, polymorphic symptoms, chronic course, therapeutic resistance, and often leads to disability of patients. As a rule, changes in the cardiovascular and nervous systems, musculoskeletal system and metabolic processes are observed with VD.

The aim of study was to find associations of polymorphic variants rs1799750 of MMP1 and rs4880 of SOD2 genes with vibration disease.

Materials and methods

Materials and methods. 73 people with various forms of VB were examined. The control group consisted of 73 people who were not exposed to vibration in their professional activities. The distribution of polymorphic loci rs1799750 of MMP1 gene and rs4880 of SOD2 gene was studied. Statistical analysis was performed using the IBM SPSS Statistica v.21 and Microsoft Excel software packages.

Results

Results. It was revealed that *d allele of rs1799750 of MMP1 gene associated with VD (p=0.046), but its frequency is lower among VD patients with sensorineural hearing loss compared to VD patients without this syndrome (p=0.035). The frequency of *T/*T genotype and the *T allele of rs4880 is increased among patients with peripheral angiodystonic syndrome of VD.

Limitations

Limitations. The limitations of this work include the small sample size and the fact that the study participants from the control sample work at a different enterprise, which does not allow us to exclude the influence of other environmental factors, but allows us to consider them as a reference population.

Conclusion

Conclusion. Thus, we were unable to identify a direct association of the studied genotypes with VD, but the association with peripheral angiodystonic syndrome suggests that these polymorphisms affect the pathogenesis of VD.

Contribution

Contribution:Karimov D.D. — data collection and processing, experiments, writing text, editing;Shaikhlislamova E.R. — concept and design of the study, data collection and processing, experiments, writing text, editing;Mukhammadieva G.F. — data collection and processing, experiments, writing text, editing;Kudoyarov E.R. — data collection and processing, experiments, editing;Valova Ya.V. — data collection and processing, experiments, editing;Karimov D.O. — concept and design of the study, writing text, editing;

Funding

Funding. The study had no sponsorship support.

Conflict of interests

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

Received

Received: 09.07.2024 / Accepted: 12.08.2024 / Published: 15.09.2024

вибрационная болезньпериферический ангиодистонический синдромСупероксиддисмутаза 2Матриксная металлопротеиназа-1профессиональная патологияvibration diseaseperipheral angiodystonic syndromeSuperoxide dismutase 2Matrix metalloproteinase-1professional pathologyReferencesМухин Н.А., Бабанов С.А. ред. Профессиональные болезни. М.: Гэотар-медиа; 2018.Mukhina N.А.,, Babanova S.A. Occupational diseases. M.: Geotar-media, 2018.Базарова Е.Л., Федорук А.А., Ошеров И.С., Рослая Н.А., Насыбуллина Г.М. Сравнительная оценка нарушений здоровья, связанных с воздействием общей вибрации, по гигиеническим и медико-биологическим критериям. Мед. труда и экол. чел. 2019; 1: 43–48. https://doi.org/10.24411/2411-3794-2019-10007Bazarova E.L., Fedoruk A.A., Osherov I.S., Roslaya N.A., & Nasybullina G.M. Comparative assessment of health disorders associated with exposure to general vibration, according to hygienic and medical-biological criteria. Meditsina truda i ekologoya cheloveka. 2019; 1: 43–48. https://doi.org/10.24411/2411-3794-2019-10007Каримова Л.К., Мулдашева Н.А., Шаповал И.В., Фагамова А.З., Ильина Л.А., Волгарева А.Д., Ларионова Э.А. Оценка риска нарушения здоровья работников, занятых в различных отраслях экономики Республики Башкортостан. Мед. труда и экол. чел. 2022; 1: 177–192.Karimova L.K., Muldasheva N.A., Shapoval I.V., Fagamova A.Z., Ilyina L.A., Volgareva A.D., Larionova E.A. Assessment of the risk of health problems among workers employed in various sectors of the economy of the Republic of Bashkortostan. Meditsina truda i ekologoya cheloveka. 2022; 1: 177–192.Жукова А.Г., Горохова Л.Г. Ретроспектива молекулярно-генетических исследований производственно обусловленной патологии. Медицина в Кузбассе. 2020; 3: 5–11. https://doi.org/10.24412/2687-0053-2021-3-5-11Zhukova A.G., Gorokhova L.G. Retrospective of molecular genetic studies of occupational pathology. Meditsina v Kuzbasse. 2020; 20; 3: 5–11. https://doi.org/10.24412/2687-0053-2021-3-5-11Баранов В.С. Геномика и предиктивная медицина. Сиб. журн. клин. экспер. мед. 2021; 4: 14–28. https://doi.org/10.29001/2073-8552-2021-36-4-14-28Baranov V.S. Genomics and predictive medicine. Sibirskij zhurnal klinicheskoj i ehksperimental’noj meditsiny. 2021; 36; 4: 14-28. https://doi.org/10.29001/2073-8552-2021-36-4-14-28Ядыкина Т.К., Коротенко О.Ю., Семенова Е.А. и др. Исследование генов глутатион-S-трансфераз (GST) T1 и M1 у работников алюминиевой промышленности с коморбидной кардиоваскулярной патологией. Мед. труда и пром. экол. 2023; 63(8): 519–527. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2023-63-8-519-527Yadykina T.K., Korotenko O.Yu., Semenova E.A. et al. Study of glutathione-S-transferase (GST) T1 and M1 genes in aluminum industry workers with comorbid cardiovascular pathology. Med. truda i prom. ekol. 2023; 63; 8: 519–527. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2023-63-8-519-527Krajnak K., Dong R.G., Flavahan S. et al. Acute vibration increases alpha2C-adrenergic smooth muscle constriction and alters thermosensitivity of cutaneous arteries. J. Appl. Physiol. 2006; 4: 1230–1237. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00761.2005Krajnak K., Dong R.G., Flavahan S. et al. Acute vibration increases alpha2C-adrenergic smooth muscle constriction and alters thermosensitivity of cutaneous arteries. J. Appl. Physiol. 2006; 4: 1230–1237. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00761.2005Krajnak K., Miller G.R., Waugh S. et al. Characterization of frequency-dependent responses of the vascular system to repetitive vibration. J. Occup. Environ. Med. 2010; 6: 584–594. https://doi.org/10.1097/JOM.0b013e3181e12b1fKrajnak K., Miller G.R., Waugh S. et al. Characterization of frequency-dependent responses of the vascular system to repetitive vibration. J. Occup. Environ. Med. 2010; 6: 584–594. https://doi.org/10.1097/JOM.0b013e3181e12b1fWelcome D.E., Krajnak K., Kashon M.L., Dong R.G. An investigation on the biodynamic foundation of a rat tail vibration model. Proc Inst Mech Eng H. 2008; 7: 1127–1141. https://doi.org/10.1243/09544119JEIM419Welcome D.E., Krajnak K., Kashon M.L., Dong R.G. An investigation on the biodynamic foundation of a rat tail vibration model. Proc Inst Mech Eng H. 2008; 7: 1127–1141. https://doi.org/10.1243/09544119JEIM419Krajnak K., Miller G.R., Waugh S. Contact area affects frequency-dependent responses to vibration in the peripheral vascular and sensorineural systems. J. Toxicol. Environ. Health A. 2018; 1–3: 6–19. https://doi.org/10.1080/15287394.2017.1401022Krajnak K., Miller G.R., Waugh S. Contact area affects frequency-dependent responses to vibration in the peripheral vascular and sensorineural systems. J. Toxicol. Environ. Health A. 2018; 1–3: 6–19. https://doi.org/10.1080/15287394.2017.1401022Afonso V., Champy R., Mitrovic D. et al. Reactive oxygen species and superoxide dismutases: role in joint diseases. Joint Bone Spine. 2007; 4: 324–329. https://doi.org/10.1016/j.jbspin.2007.02.002Afonso V., Champy R., Mitrovic D. et al. Reactive oxygen species and superoxide dismutases: role in joint diseases. Joint Bone Spine. 2007; 4: 324–329. https://doi.org/10.1016/j.jbspin.2007.02.002Xie Y.G., H.J. Mu, Z. Li et al. Supression of chronic central pain by superoxide dismutase in rats with spinal cord injury: Inhibition of the NMDA receptor implicated. Exp. Ther. Med. 2014; 4: 1137–1141. https://doi.org/10.3892/etm.2014.1878Xie Y.G., H.J. Mu, Z. Li et al. Supression of chronic central pain by superoxide dismutase in rats with spinal cord injury: Inhibition of the NMDA receptor implicated. Exp. Ther. Med. 2014; 4: 1137–1141. https://doi.org/10.3892/etm.2014.1878Sutton A., Khoury H., Prip-Buus C. et al. The Ala16Val genetic dimorphism modulates the import of human manganese superoxide dismutase into rat liver mitochondria. Pharmacogenetics. 2003; 3: 145–157. https://doi.org/10.1097/01.fpc.0000054067.64000.8fSutton A., Khoury H., Prip-Buus C. et al. The Ala16Val genetic dimorphism modulates the import of human manganese superoxide dismutase into rat liver mitochondria. Pharmacogenetics. 2003; 3: 145–157. https://doi.org/10.1097/01.fpc.0000054067.64000.8fFujimoto H., Taguchi J., Imai Y. et al. Manganese superoxide dismutase polymorphism affects the oxidized low-density lipoprotein-induced apoptosis of macrophages and coronary artery disease. Eur. Heart J. 2008; 10: 1267–1274. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehm500Fujimoto H., Taguchi J., Imai Y. et al. Manganese superoxide dismutase polymorphism affects the oxidized low-density lipoprotein-induced apoptosis of macrophages and coronary artery disease. Eur. Heart J. 2008; 10: 1267–1274. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehm500Zeng G.Q., Chen A.B., Li W. et al. High MMP-1, MMP-2, and MMP-9 protein levels in osteoarthritis. Genet Mol Res. 2015; 4: 14811–14822. https://doi.org/10.4238/2015.November.18.46Zeng G.Q., Chen A.B., Li W. et al. High MMP-1, MMP-2, and MMP-9 protein levels in osteoarthritis. Genet Mol Res. 2015; 4: 14811–14822. https://doi.org/10.4238/2015.November.18.46Sundar S.S., Jayesh S.R., Hussain S. Association of matrix metalloproteinase 1 gene promoter mutation and residual ridge resorption in edentulous patients of South Indian origin. J Pharm Bioallied Sci. 2015; 7: 652–5. https://doi.org/10.4103/0975-7406.163591Sundar S.S., Jayesh S.R., Hussain S. Association of matrix metalloproteinase 1 gene promoter mutation and residual ridge resorption in edentulous patients of South Indian origin. J Pharm Bioallied Sci. 2015; 7: 652–5. https://doi.org/10.4103/0975-7406.163591Lepetsos P., Pampanos A., Kanavakis E., Tzetis M., Korres D., Papavassiliou A.G,. Efstathopoulos N. Association of MMP-1 -1607 1G/2G (rs1799750) polymorphism with primary knee osteoarthritis in the Greek population. J. Orthop. Res. 2014; 9: 1155–60. https://doi.org/10.1002/jor.22647Lepetsos P., Pampanos A., Kanavakis E., Tzetis M., Korres D., Papavassiliou A.G,. Efstathopoulos N. Association of MMP-1 -1607 1G/2G (rs1799750) polymorphism with primary knee osteoarthritis in the Greek population. J. Orthop. Res. 2014; 9: 1155–60. https://doi.org/10.1002/jor.22647Luo S., Deng M., Long X., Li J., Xu L., Fang W. Association between polymorphism of MMP-1 promoter and the susceptibility to anterior disc displacement and temporomandibular joint osteoarthritis. Arch. Oral Biol. 2015; 11: 1675–80. https://doi.org/10.1016/j.archoralbio.2015.08.001Luo S., Deng M., Long X., Li J., Xu L., Fang W. Association between polymorphism of MMP-1 promoter and the susceptibility to anterior disc displacement and temporomandibular joint osteoarthritis. Arch. Oral Biol. 2015; 11: 1675–80. https://doi.org/10.1016/j.archoralbio.2015.08.001Yang H.Y., Chuang S.Y., Fang W.H., Huang G.S., Wang C.C., Huang Y.Y., Chu M.Y., Lin C., Su W., Chen C.Y., Yang Y.T., Su S.L. Effect of RAGE polymorphisms on susceptibility to and severity of osteoarthritis in a Han Chinese population: a case-control study. Genet. Mol. Res. 2015; 14(3): 11362–70. https://doi.org/10.4238/2015.September.25.3Yang H.Y., Chuang S.Y., Fang W.H., Huang G.S., Wang C.C., Huang Y.Y., Chu M.Y., Lin C., Su W., Chen C.Y., Yang Y.T., Su S.L. Effect of RAGE polymorphisms on susceptibility to and severity of osteoarthritis in a Han Chinese population: a case-control study. Genet. Mol. Res. 2015; 14(3): 11362–70. https://doi.org/10.4238/2015.September.25.3Geng R., Xu Y., Hu W., Zhao H. The association between MMP-1 gene rs1799750 polymorphism and knee osteoarthritis risk. Biosci Rep. 2018; 38(5): BSR20181257. https://doi.org/10.1042/BSR20181257Geng R., Xu Y., Hu W., Zhao H. The association between MMP-1 gene rs1799750 polymorphism and knee osteoarthritis risk. Biosci Rep. 2018; 38(5): BSR20181257. https://doi.org/10.1042/BSR20181257Rech T.F., Moraes S.B., Bredemeier M., de Paoli J., Brenol J.C., Xavier R.M., Chies J.A., Simon D. Matrix metalloproteinase gene polymorphisms and susceptibility to systemic sclerosis. Genet Mol Res. 2016; 15(4). https://doi.org/10.4238/gmr15049077Rech T.F., Moraes S.B., Bredemeier M., de Paoli J., Brenol J.C., Xavier R.M., Chies J.A., Simon D. Matrix metalloproteinase gene polymorphisms and susceptibility to systemic sclerosis. Genet Mol Res. 2016; 15(4). https://doi.org/10.4238/gmr15049077Jacobsen L.M., Schistad E.I., Storesund A., Pedersen L.M., Espeland A., Rygh L.J., Røe C., Gjerstad J. The MMP1 rs1799750 2G allele is associated with increased low back pain, sciatica, and disability after lumbar disk herniation. Clin. J. Pain. 2013; 29(11): 967–71. https://doi.org/10.1097/AJP.0b013e31827df7fdJacobsen L.M., Schistad E.I., Storesund A., Pedersen L.M., Espeland A., Rygh L.J., Røe C., Gjerstad J. The MMP1 rs1799750 2G allele is associated with increased low back pain, sciatica, and disability after lumbar disk herniation. Clin. J. Pain. 2013; 29(11): 967–71. https://doi.org/10.1097/AJP.0b013e31827df7fdZhang C., Chen L., Gu Y. Polymorphisms of MMP-1 and MMP-3 and susceptibility to rheumatoid arthritis. A meta-analysis. Z Rheumatol. 2015; 74(3): 258–262. https://doi.org/10.1007/s00393-014-1537-2Zhang C., Chen L., Gu Y. Polymorphisms of MMP-1 and MMP-3 and susceptibility to rheumatoid arthritis. A meta-analysis. Z Rheumatol. 2015; 74(3): 258–262. https://doi.org/10.1007/s00393-014-1537-2Rutter J.L., Mitchell T.I., Buttice G., Meyers J., Gusella J.F., Ozelius L.J., et al. A single nucleotide polymorphism in the matrix metalloproteinase-1 promoter creates an Ets binding site and augments transcription. Cancer Res. 1998; 58: 5321–5.Rutter J.L., Mitchell T.I., Buttice G., Meyers J., Gusella J.F., Ozelius L.J., et al. A single nucleotide polymorphism in the matrix metalloproteinase-1 promoter creates an Ets binding site and augments transcription. Cancer Res. 1998; 58: 5321–5.

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