zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2026-66-1-26-32fsixpozurniimtpe-4039Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESВзаимосвязь полиморфизмов генов CAT и GPX4 с индексом массы тела у работников металлургического комбинатаThe relationship of polymorphisms of the CAT and GPX4 genes with the body mass index of metallurgical plant workershttps://orcid.org/0000-0002-4109-9268БерёзаИван АндреевичBerezaIvan A.

Науч. сотр. отдела молекулярной биологии и электронной микроскопии ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

e-mail: berezaia@ymrc.ru

Research Fellow, Department of Molecular Biology and Electron Microscopy, Yekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers

e-mail: berezaia@ymrc.ru

berezaia@ymrc.ruhttps://orcid.org/0009-0007-5046-0207ПолянинаДарья ДмитриевнаPolianinaDaria D.

Мл. науч. сотр. отдела молекулярной биологии и электронной микроскопии ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

e-mail: polyaninadd@ymrc.ru

Junior Researcher, Department of Molecular Biology and Electron Microscopy (Yekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers)

e-mail: polyaninadd@ymrc.ru

polyaninadd@ymrc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7029-3406ШаиховаДарья РамильевнаShaikhovaDaria R.

Науч. сотр. отдела молекулярной биологии и электронной микроскопии ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

e-mail: darya.boo@mail.ru

Researcher, Department of Molecular Biology and Electron Microscopy (Yekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers)

e-mail: darya.boo@mail.ru

darya.boo@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8794-7288КикотьАнна МихайловнаKikotAnna M.

Науч. сотр. отдела молекулярной биологии и электронной микроскопии ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

e-mail: kikotam@ymrc.ru

Research Fellow, Department of Molecular Biology and Electron Microscopy, Yekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers

e-mail: kikotam@ymrc.ru

kikotam@ymrc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1743-7642СутунковаМарина ПетровнаSutunkovaMarina P.

Директор ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора; зав. кафедрой гигиены и медицины труда ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, д-р мед. наук

e-mail: sutunkova@ymrc.ru

Director, Yekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers; Head of the Department of Occupational Hygiene and Medicine, Ural State Medical University, Dr. of Sci. (Med.)

e-mail: sutunkova@ymrc.ru

sutunkova@ymrc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6551-3937БоковойВячеслав ДмитриевичBokovoiViacheslav D.

Студент медико-профилактического факультета ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, лаборант отдела молекулярной биологии и электронной микроскопии ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

e-mail: slava.bokovoy@gmail.com

Student, Faculty of Preventive Medicine (Ural State Medical University); Laboratory Assistant, Department of Molecular Biology and Electron Microscopy (Yekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers)

e-mail: slava.bokovoy@gmail.com

slava.bokovoy@gmail.comФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» РоспотребнадзораРоссияYekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial WorkersRussian FederationФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора; ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияYekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers; Ural State Medical UniversityRussian Federation2026150220266612632Copyright © Берёза И.А., Полянина Д.Д., Шаихова Д.Р., Кикоть А.М., Сутункова М.П., Боковой В.Д., 20262026Берёза И.А., Полянина Д.Д., Шаихова Д.Р., Кикоть А.М., Сутункова М.П., Боковой В.Д.Bereza I.A., Polianina D.D., Shaikhova D.R., Kikot A.M., Sutunkova M.P., Bokovoi V.D.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/4039Введение

Введение. Работа в отрасли черной металлургии сопряжена с тяжёлыми условиями труда, которые могут повышать риск развития у рабочих хронических заболеваний, в том числе ожирения. Одним из механизмов действия вредных веществ, содержащихся в воздухе рабочей зоны, на организм является повышенное образование свободных радикалов, приводящих к окислительному стрессу. В данной работе проводили исследование влияния полиморфизмов генов CAT (rs1001179 и rs7943316) и GPX4 (rs713041), которые кодируют ферменты антиоксидантной системы, на индекс массы тела у работников предприятия черной металлургии.

Цель исследования — оценить генетический риск развития ожирения у сотрудников металлургического комбината.

Материалы и методы

Материалы и методы. Обследованы мужчины-работники конвертерного цеха (151 человек) и административно-управленческий персонал (203 человека). Выделение ДНК осуществляли набором LumiPure. Для определения полиморфизмов генов применяли коммерческие наборы и система Applied Biosystems QuantStudio 3. Для анализа результатов применяли пакет программ STATISTICA (критерии Манна–Уитни и Краскела–Уоллиса). Применялась кодоминантная и аллельная генетические модели наследования.

Результаты

Результаты. в основной группе обнаружены статистически достоверные различия. У работников конвертерного цеха с мутантным аллелем T по полиморфизму rs7943316 гена CAT наблюдались более высокие значения ИМТ (p=0,024). Аналогично, у рабочих в основной группе с мутантным аллелем T и мутантным гомозиготным генотипом TT гена GPX4 значения ИМТ были статистически выше (p=0,01 и p=0,015 соответственно).

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Не определены количественные характеристики профессиональных вредных факторов.

Заключение

Заключение. Полиморфизмы rs7943316 гена CAT и rs713041 гена GPX4 снижают антиоксидантную защиту и могут быть одним из факторов риска развития ожирения у работников конвертерного цеха предприятия черной металлургии.

Этика

Этика. Этическое одобрение исследования было получено от локального этического комитета Федерального бюджетного учреждения науки «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промышленных предприятий» Роспотребнадзора (протокол № 1 от 26.02.2021). Работа выполнялась в соответствии с этическими нормами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (редакция 2013 г.).

Участие авторов

Участие авторов:Берёза И.А. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка данных, написание текста;Полянина Д.Д. — сбор и обработка данных, написание текста;Шаихова Д.Р. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка данных;Кикоть А.М. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка данных;Сутункова М.П. — концепция и дизайн исследования, редактирование;Боковой В.Д. — сбор и обработка данных, редактирование;Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления

Дата поступления: 25.11.2025 / Дата принятия к печати: 26.12.2025 / Дата публикации: 15.02.2026

Introduction

Introduction. Working in the ferrous metallurgy industry is associated with harsh working conditions, which can increase the risk of workers developing chronic diseases, including obesity. One of the mechanisms of action of harmful substances contained in the air of the working area on the body is the increased formation of free radicals, leading to oxidative stress. In this work, we studied the effect of polymorphisms of the CAT (rs1001179 and rs7943316) and GPX4 (rs713041) genes, which encode enzymes of the antioxidant system, on body mass index in employees of the ferrous metallurgy enterprise.

The study aims to assess the genetic risk of obesity among employees of the metallurgical plant.

Materials and methods

Materials and methods. The authors have examined male employees of the converter shop (151 people) and administrative and managerial staff (203 people). DNA isolation was performed with a LumiPure kit. Commercial kits and the Applied Biosystems QuantStudio 3 system were used to determine gene polymorphisms. To analyze the results, we used the STATISTICA software package (Mann–Whitney and Kraskel–Wallis criteria). Codominant and allelic genetic models of inheritance were used.

Results

Results. We found statistically significant differences in the main group. Converter shop workers with a mutant T allele for the rs7943316 polymorphism of the CAT gene had higher BMI values (p=0.024). Similarly, the workers in the main group with the mutant T allele and the mutant homozygous TT genotype of the GPX4 gene had statistically higher BMI values (p=0.01 and p=0.015, respectively).

Limitations

Limitations. The main occupational hazards have not been identified.

Conclusion

Conclusion. Polymorphisms rs7943316 of the CAT gene and rs713041 of the GPX4 gene reduce antioxidant protection and may be one of the risk factors for obesity in workers of the converter shop of the ferrous metallurgy enterprise.

Ethics

Ethics. The ethical approval of the study was received from the local Ethics Committee of the Yekaterinburg Medical Scientific Center for Prevention and Health Protection of Industrial Workers of Rospotrebnadzor (Protocol No. 1 dated 02/26/2021). The work was carried out in accordance with the ethical standards of the Helsinki Declaration of the World Medical Association (2013 edition).

Contributions

Contributions:Bereza I.A. — research concept and design, data collection and processing, text writing;Polyanina D.D. — data collection and processing, writing text;Shaikhova D.R. — research concept and design, data collection and processing;Kikot A.M. — research concept and design, data collection and processing;Sutunkova M.P. — research concept and design, editing;Bokov V.D. — data collection and processing, editing;All co-authors — approving the final version of the article and ensuring the integrity of all parts of the article.

Funding

Funding. The study had no funding.

Conflict of interest

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

Received

Received: 25.11.2025 / Accepted: 26.12.2025 / Published: 15.02.2026

CATGPX4каталазаглутатионпероксидазаИМТработники металлургического комбинатаCATGPX4catalaseglutathione peroxidaseBMImetallurgical plant workersReferencesШастин А.С., Газимова В.Г., Гусельников С.Р., Стамиков Н.И., Бахтерева Е.В. Заболеваемость работников металлургического предприятия по результатам периодических медицинских осмотров и анализа заболеваемости с временной утратой трудоспособности. Медицина труда и экология человека. 2022; 4(32): 46–64. https://elibrary.ru/mxhdhdShastin A.S., Gazimova V.G., Guselnikov S.R., Stamikov N.I., Bakhtereva E.V. Morbidity among metallurgists by the results of periodic health checkups and the analysis of temporary disability. Meditsina truda i ekologiya cheloveka (Occupational Medicine and Human Ecology, Russian journal). 2022; (4(32)): 46–64. https://elibrary.ru/mxhdhd (in Russian).Газимова В.Г. Профессиональная заболеваемость металлургов Свердловской области. Гигиена и санитария. 2024; 103(3): 253–257. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2024-103-3-253-257Gazimova V.G. Occupational prevalence rates in metallurgists in the Sverdlovsk Region. Gigiena i Sanitariya (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2024; 103(3): 253–7. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2024-103-3-253-257 (in Russian).Jomova K., Valko M. Advances in metal-induced oxidative stress and human disease. Toxicology. 2011; 283(2–3): 65–87. https://doi.org/10.1016/j.tox.2011.03.001Jomova K., Valko M. Advances in metal-induced oxidative stress and human disease. Toxicology. 2011; 283(2–3): 65–87. https://doi.org/10.1016/j.tox.2011.03.001Touyz R.M., Rios F.J., Alves-Lopes R., Neves K.B., Camargo L.L., Montezano A.C. Oxidative stress: A unifying paradigm in hypertension. Can. J. Cardiol. 2020; 36(5): 659–70. https://doi.org/10.1016/j.cjca.2020.02.081Touyz R.M., Rios F.J., Alves-Lopes R., Neves K.B., Camargo L.L., Montezano A.C. Oxidative stress: A unifying paradigm in hypertension. Can. J. Cardiol. 2020; 36(5): 659–70. https://doi.org/10.1016/j.cjca.2020.02.081Ighodaro O.M., Akinloye O.A. First line defence antioxidants-superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPX): Their fundamental role in the entire antioxidant defence grid. Alex. J. Med. 2018; 54(4): 287–93. https://doi.org/10.1016/j.ajme.2017.09.001Ighodaro O.M., Akinloye O.A. First line defence antioxidants-superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPX): Their fundamental role in the entire antioxidant defence grid. Alex. J. Med. 2018; 54(4): 287–93. https://doi.org/10.1016/j.ajme.2017.09.001Ahn J., Gammon M.D., Santella R.M., Gaudet M.M., Britton J.A., Teitelbaum S.L., et al. Associations between breast cancer risk and the catalase genotype, fruit and vegetable consumption, and supplement use. Am. J. Epidemiol. 2005; 162(10): 943–52. https://doi.org/10.1093/aje/kwi306Ahn J., Gammon M.D., Santella R.M., Gaudet M.M., Britton J.A., Teitelbaum S.L., et al. Associations between breast cancer risk and the catalase genotype, fruit and vegetable consumption, and supplement use. Am. J. Epidemiol. 2005; 162(10): 943–52. https://doi.org/10.1093/aje/kwi306Ściskalska M., Milnerowicz H. Association of genetic variants in the GPX1 and GPX4 genes with the activities of glutathione-dependent enzymes, their interaction with smoking and the risk of acute pancreatitis. Biomed. Pharmacother. 2022; 146: 112591. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2021.112591Ściskalska M., Milnerowicz H. Association of genetic variants in the GPX1 and GPX4 genes with the activities of glutathione-dependent enzymes, their interaction with smoking and the risk of acute pancreatitis. Biomed. Pharmacother. 2022; 146: 112591. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2021.112591Brigelius-Flohé R., Maiorino M. Glutathione peroxidases. Biochim Biophys Acta. 2013; 1830(5): 3289–303. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2012.11.020Brigelius-Flohé R., Maiorino M. Glutathione peroxidases. Biochim Biophys Acta. 2013; 1830(5): 3289–303. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2012.11.020Forcina G.C., Dixon S.J. GPX4 at the crossroads of lipid homeostasis and ferroptosis. Proteomics. 2019; 19(8): e1800311. https://doi.org/10.1002/pmic.201800311Forcina G.C., Dixon S.J. GPX4 at the crossroads of lipid homeostasis and ferroptosis. Proteomics. 2019; 19(8): e1800311. https://doi.org/10.1002/pmic.201800311Kawai T., Autieri M.V., Scalia R. Adipose tissue inflammation and metabolic dysfunction in obesity. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2021; 320(3): C375–C391. https://doi.org/10.1152/ajpcell.00379.2020Kawai T., Autieri M.V., Scalia R. Adipose tissue inflammation and metabolic dysfunction in obesity. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2021; 320(3): C375–C391. https://doi.org/10.1152/ajpcell.00379.2020Hildebrandt X., Ibrahim M., Peltzer N. Cell death and inflammation during obesity: “Know my methods, WAT(son)”. Cell Death Differ. 2023; 30(2): 279–92. https://doi.org/10.1038/s41418-022-01062-4Hildebrandt X., Ibrahim M., Peltzer N. Cell death and inflammation during obesity: “Know my methods, WAT(son)”. Cell Death Differ. 2023; 30(2): 279–92. https://doi.org/10.1038/s41418-022-01062-4Кутихин А.Г., Южалин А.Е., Понасенко А.В. Современные тенденции статистической обработки данных и представления результатов в кандидатных генетико-эпидемиологических исследованиях. Фундаментальная и клиническая медицина. 2017; 2(2): 77–82. https://doi.org/10.23946/2500-0764-2017-2-2-77-82Kutikhin A.G., Yuzhalin A.E., Ponasenko A.V. How to analyze and present genetic epidemiology data in candidate studies. Fundamental and Clinical Medicine. 2017; 2(2): 77–82. https://doi.org/10.23946/2500-0764-2017-2-2-77-82 (in Russian)Vincent H.K., Taylor A.G. Biomarkers and potential mechanisms of obesity-induced oxidant stress in humans. Int. J. Obes. (Lond). 2006; 30(3): 400–18. https://doi.org/10.1038/sj.ijo.0803177Vincent H.K., Taylor A.G. Biomarkers and potential mechanisms of obesity-induced oxidant stress in humans. Int. J. Obes. (Lond). 2006; 30(3): 400–18. https://doi.org/10.1038/sj.ijo.0803177Savini I., Catani M.V., Evangelista D., Gasperi V., Avigliano L. Obesity-associated oxidative stress: Strategies finalized to improve redox state. Int. J. Mol. Sci. 2013; 14(5): 10497–538. https://doi.org/10.3390/ijms140510497Savini I., Catani M.V., Evangelista D., Gasperi V., Avigliano L. Obesity-associated oxidative stress: Strategies finalized to improve redox state. Int. J. Mol. Sci. 2013; 14(5): 10497–538. https://doi.org/10.3390/ijms140510497Čolak E., Pap D. The role of oxidative stress in the development of obesity and obesity-related metabolic disorders. J. Med. Biochem. 2021; 40(1): 1–9. https://doi.org/10.5937/jomb0-24652Čolak E., Pap D. The role of oxidative stress in the development of obesity and obesity-related metabolic disorders. J. Med. Biochem. 2021; 40(1): 1–9. https://doi.org/10.5937/jomb0-24652Furukawa S., Fujita T., Shimabukuro M., Iwaki M., Yamada Y., Nakajima Y., et al. Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome. J. Clin. Invest. 2004; 114(12): 1752–61. https://doi.org/10.1172/JCI21625Furukawa S., Fujita T., Shimabukuro M., Iwaki M., Yamada Y., Nakajima Y., et al. Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome. J. Clin. Invest. 2004; 114(12): 1752–61. https://doi.org/10.1172/JCI21625Lee H., Lee Y.J., Choi H., Ko E.H., Kim J.W. Reactive oxygen species facilitate adipocyte differentiation by accelerating mitotic clonal expansion. J. Biol. Chem. 2009; 284(16): 10601–9. https://doi.org/10.1074/jbc.M808742200Lee H., Lee Y.J., Choi H., Ko E.H., Kim J.W. Reactive oxygen species facilitate adipocyte differentiation by accelerating mitotic clonal expansion. J. Biol. Chem. 2009; 284(16): 10601–9. https://doi.org/10.1074/jbc.M808742200Higuchi M., Dusting G. J., Peshavariya H., Jiang F., Hsiao S.T.F., Chan E.C., et al. Differentiation of human adipose-derived stem cells into fat involves reactive oxygen species and Forkhead box O1 mediated upregulation of antioxidant enzymes. Stem Cells Dev. 2013; 22(6): 878–88. https://doi.org/10.1089/scd.2012.0306Higuchi M., Dusting G. J., Peshavariya H., Jiang F., Hsiao S.T.F., Chan E.C., et al. Differentiation of human adipose-derived stem cells into fat involves reactive oxygen species and Forkhead box O1 mediated upregulation of antioxidant enzymes. Stem Cells Dev. 2013; 22(6): 878–88. https://doi.org/10.1089/scd.2012.0306Horvath T.L., Andrews Z.B., Diano S. Fuel utilization by hypothalamic neurons: Roles for ROS. Trends Endocrinol. Metab. 2009; 20(2): 78–87. https://doi.org/10.1016/j.tem.2008.10.003Horvath T.L., Andrews Z.B., Diano S. Fuel utilization by hypothalamic neurons: Roles for ROS. Trends Endocrinol. Metab. 2009; 20(2): 78–87. https://doi.org/10.1016/j.tem.2008.10.003

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