Полиморфизм генов MMP1 и SOD2 в патогенезе профессиональных заболеваний у работников горнообогатительных предприятий

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. 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. 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. 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. 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:
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. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

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

1. Мухин Н.А., Бабанов С.А. ред. Профессиональные болезни. М.: Гэотар-медиа; 2018.

2. 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/10.24411/2411-3794-2019-10007

3. Каримова 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.

4. Жукова А.Г., Горохова Л.Г. Ретроспектива молекулярно-генетических исследований производственно обусловленной патологии. Медицина в Кузбассе. 2020; 3: 5–11. https://doi.org/10.24412/2687-0053-2021-3-5-11

5. Баранов В.С. Геномика и предиктивная медицина. Сиб. журн. клин. экспер. мед. 2021; 4: 14–28. https://doi.org/10.29001/2073-8552-2021-36-4-14-28

6. Ядыкина 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/10.31089/1026-9428-2023-63-8-519-527

7. Krajnak 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.00761.2005

8. Krajnak 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.0b013e3181e12b1f

9. Welcome 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/10.1243/09544119JEIM419

10. Krajnak 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/10.1080/15287394.2017.1401022

11. Afonso 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.2007.02.002

12. Xie 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.2014.1878

13. Sutton 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.0000054067.64000.8f

14. Fujimoto 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/ehm500

15. Zeng 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.18.46

16. Sundar 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/10.4103/0975-7406.163591

17. Lepetsos 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.22647

18. Luo 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.2015.08.001

19. Yang 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.25.3

20. Geng 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/BSR20181257

21. Rech 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/gmr15049077

22. Jacobsen 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.0b013e31827df7fd

23. Zhang 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/s00393-014-1537-2

24. 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.