zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2025-65-9-616-622akotuszurniimtpe-3946Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF REPORTSСочетания неблагоприятных генотипов полиморфных вариантов генов GSTM1, GSTP1 и HSPA1B в популяционной выборке жителей Восточной Сибири и в профессионально экспонированных когортахCombinations of unfavorable genotypes of polymorphic variants of the GSTM1, GSTP1, and HSPA1B genes in a population sample of residents of Eastern Siberia and in professionally exposed cohortshttps://orcid.org/0000-0001-9641-0327ЧернякЮрий ИльичChernyakYuri I.

Вед. науч. сотр. лаб. иммуно-биохимических и молекулярно-генетических исследований ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», д-р биол. наук

e-mail: yuri_chernyak@hotmail.com

Leading Researcher of the Laboratory of Immuno-Biochemical and Molecular Genetic Research, East Siberian Institute of Medical and Ecological Research, Dr. of Sci. (Biol.)

e-mail: yuri_chernyak@hotmail.com

yuri_chernyak@hotmail.comhttps://orcid.org/0009-0001-0225-056XЛарионоваКсения ВитальевнаLarionovaKsenia V.

Стажёр-исследователь лаб. иммуно-биохимических и молекулярно-генетических исследований ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»

e-mail: ks-lar@mail.ru

Research Intern of the Laboratory of Immuno-Biochemical and Molecular Genetic Research, East Siberian Institute of Medical and Ecological Research

e-mail: ks-lar@mail.ru

ks-lar@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0013-8013ЛахманОлег ЛеонидовичLakhmanOleg L.

Директор ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», д-р мед. наук, профессор, профессор РАН

e-mail: lakhman_o_l@mail.ru

Director of East Siberian Institute of Medical and Ecological Research, Dr. of Sci. (Med.), Professor, Professor of the Russian Academy of Sciences

e-mail: lakhman_o_l@mail.ru

lakhman_o_l@mail.ruФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»Russian Federation202530102025659616622Copyright © Черняк Ю.И., Ларионова К.В., Лахман О.Л., 20252025Черняк Ю.И., Ларионова К.В., Лахман О.Л.Chernyak Y.I., Larionova K.V., Lakhman O.L.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/3946

Ранее обсуждались экологические проблемы последствий загрязнения ртутью окружающей среды на промплощадке цеха ртутного электролиза ООО «Усольехимпром» в Иркутской области. У бывших работников и привлечённого к ликвидационным мероприятиям контингента проведены обследования, позволившие наметить подходы к выявлению индивидов с потенциальным риском реализации негативных эффектов на здоровье.

Цель исследования — изучить сочетания неблагоприятных генотипов полиморфных вариантов генов GSTM1, GSTP1 и HSPA1B в популяционной выборке жителей Восточной Сибири и сопоставить их с таковыми в профессионально экспонированных когортах для выявления риска развития ртутной интоксикации.

Методом ПЦР-РВ изучены полиморфные варианты генов GSTP1 (Ile105Val, rs1695), GSTP1 (Ala114Val, rs1138272) и GSTM1 у 92 жителей Усольского района. Кроме того, методом вложенной ПЦР проведено дообследование HSPA1B (1267A/G, rs1061581) полиморфизма у 144 сотрудников Федерального экологического оператора (ФЭО), принимавших участие в ликвидации накопленного вреда на промплощадке предприятия.

Анализ комбинаций HSPA1B генотипов с двумя или тремя неблагоприятными GST генотипами выявил в обследованной выборке 6 (0,07) индивидов, имеющих GG-HSPA1B генотип, что было сопоставимо по частоте с таковыми в группе МЧС (0,05) и более чем в два раза превышало частоту носительства данного сочетания в группе сотрудников ФЭО (0,03). Среди бывших работников носительство подобных сочетаний генотипов установлено у 6 (0,07) пациентов с хронической ртутной интоксикацией (ХРИ) при отсутствии таковых в группе стажированных работников без ХРИ. Идентифицированы два пациента с ХРИ и трое пожарных МЧС (0,02 в обоих случаях), являющихся носителями трех неблагоприятных GST генотипов в сочетании с GG гомозиготой, на фоне отсутствия таких комбинаций в других группах.

Проведено исследование полиморфных вариантов генов GSTM1, GSTP1 и HSPA1B в популяционной выборке жителей Восточной Сибири с последующим анализом неблагоприятных сочетаний генотипов, сопоставленных с таковыми в профессионально экспонированных ртутью когортах. В изученной выборке идентифицированы индивиды, имеющие сочетание двух или трёх неблагоприятных GST генотипов с GG-HSPA1B генотипом, ассоциированным с высоким прогностическим риском развития ртутной интоксикации. Последнее принципиально, поскольку обследованная выборка может потенциально рассматриваться в качестве среза будущей рабочей силы, занятой в рекультивации загрязнённой ртутью территории ООО «Усольехимпром», строительстве и эксплуатации объектов планируемого экотехнопарка.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. К ограничениям следует отнести как относительно небольшой размер обследованной выборки, так и отсутствие для этой группы данных о делеционном полиморфизме гена GSTT1, полученных ранее для профессионально экспонированных когорт.

Этика

Этика. От каждого обследуемого было получено добровольное информированное согласие, одобренное локальным комитетом по биомедицинской этике (протокол № 6 от 10.03.2020 г.).

Участие авторов

Участие авторов:Черняк Ю.И. — концепция, дизайн исследования, анализ и интерпретация данных, написание и редактирование текста;Ларионова К.В. — выполнение методик, анализ данных, написание текста;Лахман О.Л. — внесение принципиальных изменений и редактирование текста.

Благодарности

Благодарности. Авторы выражают благодарность сотрудникам клиники института за организацию обследования и формирование групп.

Финансирование

Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБНУ ВСИМЭИ (№ 123032000010-8).

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления

Дата поступления: 29.09.2025 / Дата принятия к печати: 06.10.2025 / Дата публикации: 30.10.2025

Earlier, the environmental problems of the effects of mercury pollution on the environment at the industrial site of the mercury electrolysis workshop of Usolyokhimprom LLC in the Irkutsk region were discussed. Surveys were conducted among former employees and the contingent involved in liquidation measures, which made it possible to outline approaches to identifying individuals with a potential risk of negative health effects.

The study aims to consider combinations of unfavorable genotypes of polymorphic variants of the GSTM1, GSTP1, and HSPA1B genes in a population sample of residents of Eastern Siberia and compare them with those in cohorts exposed to occupational exposure to identify the risk of mercury intoxication.

The authors studied polymorphic variants of the GSTP1 (Ile105Val, rs1695), GSTP1 (Ala114Val, rs1138272) and GSTM1 genes by PCR-RV in 92 residents of the Usolsky district. In addition, the HSPA1B polymorphism (1267A/G, rs1061581) was additionally investigated by embedded PCR in 144 employees of the Federal Environmental Operator (FEO) who participated in the elimination of accumulated damage at the industrial site of the enterprise.

Analysis of HSPA1B genotypes combinations with two or three adverse GST genotypes revealed 6 (0.07) individuals with the GG-HSPA1B genotype in examined sample. That was comparable with the frequency of those in the Ministry of Emergency Situations (MES) group (0.05) and more than twice exceeded the combination frequency in FEO employees group of (0.03). Among former workers, carriage of similar genotype combinations was established in 6 (0.07) patients with chronic mercury intoxication (CMI) whereas no combinations were detected in group of long-term workers without CMI. Two patients with CMI and three firefighters from the MES (0.02 in both cases) were identified as carriers of three adverse GST genotypes in combination with a GG homozygote with the absence of such combinations in other groups.

The authors conducted a study of polymorphic loci of GSTM1, GSTP1, and HSPA1B genes in a population sample of Eastern Siberia residents followed by the analysis of adverse genotype combinations compared with those in occupationally exposed to mercury cohorts. Individuals with a combination of two or three adverse GST genotypes with the GG-HSPA1B genotype which is associated with a high prognostic risk of CMI development were identified in the examined sample. The latter is essential since the surveyed sample can potentially be considered as a cross-section of the future workforce engaged in the recultivation of Usolyekhimprom LLC mercury contaminated zone and the construction or operation of the objects of the planned environmental technology park.

Limitations

Limitations. Limitations include both the relatively small size of the examined sample and the lack of data on the deletion polymorphism of the GSTT1 gene for this group, previously obtained for professionally exposed cohorts.

Ethics

Ethics. Voluntary informed consent was obtained from each subject, approved by the local committee on Biomedical ethics (Protocol No. 6 dated 03/10/2020).

Contributions

Contributions:Chernyak Yu.I. — concept, research design, data analysis and interpretation, writing and editing text;Larionova K.V. — performing techniques, data analysis, writing text;Lakhman O.L. — making fundamental changes and editing the text.

Gratitude

Gratitude. The authors express their gratitude to the staff of the Institute's clinic for organizing the examination and forming groups.

Funding

Funding. The work was carried out within the Framework of the state assignment of the East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research (No. 123032000010-8).

Conflict of interest

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

Received

Received: 29.09.2025 / Accepted: 06.10.2025 / Published: 30.10.2025

населениегенетический полиморфизмглутатион-S-трансферазыбелки теплового шокартутьрискpopulationgenetic polymorphismglutathione-S-transferasesheat shock proteinsmercuryriskReferencesЛахман О.Л., Салагай О.О., Катаманова Е.В., Кудаева И.В., Журба О.М., Кодинец И.Н., Бухтияров И.В. Опыт изучения состояния здоровья ликвидаторов по устранению загрязнения окружающей среды, связанного с производством химической продукции. Мед. труда и пром. экол. 2021; 61(12): 781–6. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2021-61-12-781-786Lakhman O.L., Salagai O.O., Katamanova E.V., Kudaeva I.V., Zhurba O.M., Kodinets I.N., Bukhtiyarov I.V. The experience in studying the health status of liquidators to eliminate environmental pollution associated with the production of chemical products. Med. truda i prom. ekol. 2021; 61(12): 781–6. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2021-61-12-781-786 (in Russian)Лахман О.Л., Катаманова Е.В., Константинова Т.Н., Шевченко О.И., Мещерягин В.А., Андреева О.К., Русанова Д.В., Судакова Н.Г. Современные подходы к классификации профессиональной интоксикации ртутью. Экология человека. 2009; 12: 22–7. https://elibrary.ru/kyzpobLakhman O.L., Katamanova E.V., Konstantinova T.N., Shevchenko O.I., Meshcheryagin V.A., Andreeva O.I., Rusanova D.V., Sudakova N.G. Contemporary approaches to the classification of occupational mercury intoxication. Ekologiya cheloveka. 2009; 12: 22–7 (in Russian)Chirico F., Scoditti E., Viora C., Magnavita N. How occupational mercury neurotoxicity is affected by genetic factors. A systematic review. Applied Sciences. 2020; 10(21): e7706. https://doi.org/10.3390/app10217706Chirico F., Scoditti E., Viora C., Magnavita N. How occupational mercury neurotoxicity is affected by genetic factors. A systematic review. Applied Sciences. 2020; 10(21): e7706. https://doi.org/10.3390/app10217706Chernyak Y.I. Polymorphic loci of xenobiotic biotransformation genes in accumulated mercury pollution liquidators and in workers with chronic mercury vapors exposure. Bull. Exp. Biol. Med. 2024; 176(6): 796–800. https://doi.org/10.1007/s10517-024-06111-1Chernyak Y.I. Polymorphic loci of xenobiotic biotransformation genes in accumulated mercury pollution liquidators and in workers with chronic mercury vapors exposure. Bull. Exp. Biol. Med. 2024; 176(6): 796–800. https://doi.org/10.1007/s10517-024-06111-1Mazari A.M.A., Zhang L., Ye Z.W., Zhang J., Tew K.D., Townsend D.M. The multifaceted role of glutathione S-transferases in health and disease. Biomolecules. 2023; 13(4): 688. https://doi.org/10.3390/biom13040688Mazari A.M.A., Zhang L., Ye Z.W., Zhang J., Tew K.D., Townsend D.M. The multifaceted role of glutathione S-transferases in health and disease. Biomolecules. 2023; 13(4): 688. https://doi.org/10.3390/biom13040688Mannervik B., Morgenstern R. Glutathione transferases. In book: Reference Module in Biomedical Sciences. Elsevier Ltd.; 2024: 2–50.Mannervik B., Morgenstern R. Glutathione transferases. In book: Reference Module in Biomedical Sciences. Elsevier Ltd.; 2024: 2–50.Ellwanger J.H., Ziliotto M., Chies J.A.B. Toxicogenomics of glutathione S-transferase (GST) gene family members: Chemical-gene interactions and potential implications of gene deletions. Comput. Biol. Med. 2025; 189: 110025. https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2025.110025Ellwanger J.H., Ziliotto M., Chies J.A.B. Toxicogenomics of glutathione S-transferase (GST) gene family members: Chemical-gene interactions and potential implications of gene deletions. Comput. Biol. Med. 2025; 189: 110025. https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2025.110025Turturici G., Sconzo G., Geraci F. Hsp70 and its molecular role in nervous system diseases. Biochem. Res. Int. 2011; 2011: 618127. https://doi.org/10.1155/2011/618127Turturici G., Sconzo G., Geraci F. Hsp70 and its molecular role in nervous system diseases. Biochem. Res. Int. 2011; 2011: 618127. https://doi.org/10.1155/2011/618127Kampinga H.H., Hageman J., Vos M.J., Kubota H., Tanguay R.M., Bruford E.A., Cheetham M.E., Chen B., Hightower L.E. Guidelines for the nomenclature of the human heat shock proteins. Cell Stress Chaperones. 2009; 14(1): 105–11. https://doi.org/ 10.1007/s12192-008-0068-7Kampinga H.H., Hageman J., Vos M.J., Kubota H., Tanguay R.M., Bruford E.A., Cheetham M.E., Chen B., Hightower L.E. Guidelines for the nomenclature of the human heat shock proteins. Cell Stress Chaperones. 2009; 14(1): 105–11. https://doi.org/ 10.1007/s12192-008-0068-7Chernyak Yu.I. Association between HSPA1B, S100B, and TNF-α gene polymorphisms and risks of chronic mercury poisoning. Health Risk Analysis. 2021; 1: 126–32. https://doi.org/10.21668/health.risk/2021.1.13.engChernyak Yu.I. Association between HSPA1B, S100B, and TNF-α gene polymorphisms and risks of chronic mercury poisoning. Health Risk Analysis. 2021; 1: 126–32. https://doi.org/10.21668/health.risk/2021.1.13.engЧерняк Ю.И., Меринова А.П. Генетические факторы развития токсических эффектов у ликвидаторов загрязнения территории бывшего цеха ртутного электролиза. Мед. труда и пром. экол. 2022; 62(8): 501–6. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2022-62-8-501-506Chernyak Yu.I., Merinova A.P. Genetic factors of toxic effects development in pollution liquidators of the former factory with mercury electrolysis technology. Med. truda i prom. ekol. 2022; 62(8): 501–6. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2022-62-8-501-506 (in Russian).Li J.X., Tang B.P., Sun H.P., Feng M., Cheng Z.H., Niu W.Q. Interacting contribution of the five polymorphisms in three genes of Hsp70 family to essential hypertension in Uygur ethnicity. Cell Stress Chaperones. 2009; 14(4): 355–62. https://doi.org/10.1007/s12192-008-0089-2Li J.X., Tang B.P., Sun H.P., Feng M., Cheng Z.H., Niu W.Q. Interacting contribution of the five polymorphisms in three genes of Hsp70 family to essential hypertension in Uygur ethnicity. Cell Stress Chaperones. 2009; 14(4): 355–62. https://doi.org/10.1007/s12192-008-0089-2

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