Особенности полиморфизма генов ADRB2 Arg16Gly и HTR2A (rs7997012) у работающих на сильвинитовой обогатительной фабрике

Введение. Исследование механизмов формирования патологических изменений состояния здоровья трудоспособного населения в условиях воздействия вредных производственных факторов с выделением потенциальных групп риска, основанном на индивидуальной генетической вариабельности и регуляторных маркерах, необходимо для решения задач мониторинга и профилактики профессиональной заболеваемости.

Цель исследования — выявить особенности полиморфизма генов ADRB2 Arg16Gly и HTR2A (rs7997012) и связь генотипов генов-кандидатов с экспрессией адреналина и серотонина у работников сильвинитовой обогатительной фабрики.

Материалы и методы. Обследованы 68 работников, условия труда которых определяются повышенной концентрацией пыли калия хлорида, тяжестью трудового процесса, присутствием в воздухе рабочей зоны предельных углеводородов. Группу сравнения составили 61 человек, работники административно-управленческого аппарата. Присутствие контаминантов в биосредах исследовали методом газовой хроматографии. Специфическую сенсибилизацию к химическим факторам оценивали по уровню специфических антител с помощью аллергосорбентного тестирования. Уровни адреналина и серотонина исследовали методом иммуноферментного анализа. Генотипирование проводили методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени.

Результаты. Выявлен избыточный уровень содержания в биосредах гексана, ассоциированный с высоким уровнем сенсибилизации к гексану по критерию IgG (в 6,3 раза относительно группы сравнения). Генетический анализ позволил установить достоверно повышенную частоту гомозиготного генотипа GG ADRB2 Arg16Gly адреналового рецептора для обследованной группы работающих (OR=2,78; 95% CI=1,20–6,45) относительно группы сравнения (в 2,2 раза). Анализ содержания адреналина позволил выявить достоверное снижение его концентрации, ассоциированное с гомозиготным генотипом GG ADRB2 Arg16Gly у обследованных работающих, в 2,2 раза. Отмечены достоверные межгрупповые различия частоты полиморфизма гена серотонинового рецептора HTR2A (rs7997012) с повышенной распространённостью генотипа AA в 1,8 раза (OR=2,64; 95% CI=1,02–6,84). Выявленная генетическая вариабельность сочеталась с уменьшением уровня серотонина в группе наблюдения в 1,6 раза в AG и GG вариации генотипов HTR2A (rs7997012).

Заключение. Полиморфные варианты генов ADRB2 Arg16Gly и HTR2A (rs7997012) выступают маркерами чувствительности обследованной группы, ассоциированными с изменением регуляторных факторов адреналина и серотонина, и могут использоваться в качестве индикаторных показателей ранней диагностики патологических тенденций у работающих в условиях избыточной производственной контаминации гексаном.

Этика. Все обследованные работающие подписали добровольное информированное согласие на участие в исследовании. Исследование выполнено в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (пересмотр 2013 г.) и одобрено Этическим комитетом ФБУН «Федерального научного центра медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения».

Участие авторов:
Старкова К.Г. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание текста, статистическая обработка;
Долгих О.В. — концепция и дизайн исследования, редактирование, ответственность за целостность всех частей статьи;
Казакова О.А. — сбор и обработка материала, статистическая обработка.
Все авторы — утверждение окончательного варианта статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 28.11.2023 / Дата принятия к печати: 20.05.2024 / Дата публикации: 20.06.2024

1. Измеров Н.Ф. Современные проблемы медицины труда России. Медицина труда и экология человека. 2015; 2: 5–12.

2. Устинова О.Ю., Зайцева Н.В., Власова Е.М., Костарев В.Г. Корпоративные программы профилактики нарушения здоровья у работников вредных предприятий как инструмент управления профессиональным риском. Анализ риска здоровью. 2020; 2: 72–82. https://doi.org/10.21668/health.risk/2020.2.08

3. Зайцева Н.В., Землянова М.А., Чащин В.П., Гудков А.Б. Научные принципы применения биомаркеров в медико-экологических исследованиях (обзор литературы). Экология человека. 2019; 9: 4–14.

4. Шилов В.В., Маркова О.Л., Кузнецов А.В. Биомониторинг воздействия вредных химических веществ на основе современных биомаркеров. Обзор литературы. Гигиена и санитария. 2019; 98(6): 591–96. https://elibrary.ru/qlaqms

5. Hadley M.B., Baumgartner J., Vedanthan R. Developing a clinical approach to mitigating risks of air pollution and protecting cardiovascular health. Circulation. 2018; 137(7): 725–742. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.117.030377

6. Землянова М.А., Зайцева Н.В., Кирьянов Д.А., Шляпников Д.М., Лебедева Т.М. Биомаркеры производственно обусловленной эндотелиальной дисфункции у работников рудообогатительных производств в условиях длительной экспозиции шума. Гигиена и санитария. 2017; 96(1): 56–62. https://elibrary.ru/ygfbkd

7. Серебряков П.В., Нененко О.И., Федина И.Н., Рахимзянов А.Р. Адаптационный потенциал кардиореспираторной системы при пылевой патологии. Медицина труда и промышленная экология. 2016; 3: 1–6.

8. Долгих О.В., Кривцов А.В., Горшкова К.Г., Ланин Д.В., Бубнова О.А., Дианова Д.Г., Лыхина Т.С., Вдовина Н.А. Генетические и иммунологические маркеры чувствительности и эффекта у работников калийного производства в условиях комбинированного воздействия факторов риска. Анализ риска здоровью. 2014; 3: 74–9.

9. Долгих О.В., Старкова К.Г., Кривцов А.В., Бубнова О.А. Вариабельность иммунорегуляторных и генетических маркеров в условиях комбинированного воздействия факторов производственной среды. Гигиена и санитария. 2016; 95(1): 45–48. https://elibrary.ru/vosqrn

10. Долгих О.В., Кривцов А.В., Старкова К.Г., Ланин Д.В., Бубнова О.А., Дианова Д.Г., Отавина Е.А., Аликина И.Н. Особенности генетических и иммунологических показателей у работающих в условиях непрерывного производственного цикла. Вестник Пермского университета. Серия: Биология. 2017; 2: 210-15.

11. Yan L., Wang H., Liu P., Wang M., Chen J., Zhao X. Association between the A46G polymorphism (rs1042713) in the beta2-adrenergic receptor gene and essential hypertension susceptibility in the Chinese population: A PRISMA-compliant meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2020; 99(46): e23164. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000023164

12. Тимашева Я.Р., Насибуллин Т.Р., Имаева Э.Б., Мирсаева Г.Х., Мустафина О.Е. Полиморфизм генов бета‑адренорецепторов и риск эссенциальной гипертензии. Артериальная гипертензия. 2015; 21(3): 259–66. https://doi.org/10.18705/1607-419X-2015-21-3-259-266

13. Mitra S.R., Tan P.Y., Amini F. Association of ADRB2 rs1042713 with obesity and obesity-related phenotypes and its interaction with dietary fat in modulating glycaemic indices in Malaysian adults. J. Nutr. Metab. 2019; 2019: 8718795. https://doi.org/10.1155/2019/8718795

14. Li Y., Yuan H., Sun L., Zhou Q., Yang F., Yang Z., Liu D. β2-Adrenergic receptor gene polymorphisms are associated with cardiovascular events but not all-cause mortality in coronary artery disease patients: a meta-analysis of prospective studies. Genet.Test. Mol. Biomarkers. 2019; 23(2): 124–37. https://doi.org/10.1089/gtmb.2018.0153

15. Шалыгин Л. Современные представления о механизмах регуляции артериального давления. Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. 2015; 2: 109–16.

16. Laje G., Cannon D.M., Allen A.S., Klaver J.M., Peck S.A., Liu X. et al. Genetic variation in HTR2A influences serotonin transporter binding potential as measured using PET and [11C]DASB. Int. J. Neuropsychopharmacol. 2010; 13(6): 715–24. https://doi.org/10.1017/S1461145709991027

17. Choi J.R., Jeon M., Koh S.B. Association between serotonin 2A receptor (HTR2A) genetic variations and risk of hypertension in a community-based cohort study. BMC Med. Genet. 2020; 21(1): 5. https://doi.org/10.1186/s12881-019-0927-3

18. Ayme-Dietrich E., Aubertin-Kirch G., Maroteaux L., Monassier L.A. Cardiovascular remodeling and the peripheral serotonergic system. Cardiovasc. Dis. 2017; 110(1): 51–9. https://doi.org/10.1016/j.acvd.2016.08.002

19. Садыкова Д.И., Нигматуллина Р.Р., Афлятумова Г.Н. Роль серотонинергической системы в развитии заболеваний сердца и сосудов у детей. Казанский медицинский журнал. 2015; 96(4): 665–669.

20. Надеев А.Д., Жарких И.Л., Авдонин П.В., Гончаров Н.В. Серотонин и рецепторы серотонина в клетках сердечно-сосудистой системы. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2014; 77(5): 32-37. https://elibrary.ru/svvqfd