CHARACTERISTICS OF IMMUNE AND GENETIC DISADAPTATION IN CHILDREN UNDER HAPTEN EXCESSIVE LOAD
Dolgikh O. V.12, Zaitseva N. V.13, Luzhetsky K. P.12, Andreeva E. E.3
'FBSI "Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies", 2Perm State National Research Polytechnical University, 3Perm State National Research University,
Perm, Russia
Methodical approaches to the identification of genetic and immune markers of effect of man-made haptens have been presented. The developed and tested technologies, methods, algorithms of the studies allow to identify genetic and early immunological disorders of adaptation processes under the combined man-made impact. The most sensitive combination of genes has been determined: p53, tumor necrosis factor, detoxification genes of I and II phase, pathogenic genes (MMPs, VEGF, NOS), as well as their association with indicators of apoptosis and contamination of the biological media for evidence of health injury when exposed to man-made haptens.
Key words: flow cytometry, gene polymorphism, specific immunoglobulins, markers of effect, experiment ex vivo
РЕЗУЛЬТАТЫ ИММУНОГЕНОТИПИРОВАНИЯ ДЕТЕЙ И ВЗРОСЛЫХ, ЭКСПОНИРОВАННЫХ ТЕХНОГЕННЫМИ ГАПТЕНАМИ
Долгих О. В.1,2,3, Бубнова О. А.1,3, Горшкова К. Г.1, Пирогова Е.А.1,3
'ФБУН «ФНЦмедико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», 2Пермский государственный национальный исследовательский политехнический университет, 3Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия
Проведена сравнительная оценка иммуногенотипирования полиморфизма генов детей, экспонированных техногенными загрязнителями, с генотипами их родителей. Выявлена избыточная распространенность вариантных аллелей генов детоксикации CYP1A1, СРОХ, SULT1A1, а также вариабельную аллельность иммунокомпетентных генов (ТNFaльфа) и генов, характеризующих состояние эндотелия сосудов (VEGF и eNOS) у детей и их родителей. Представленные данные свидетельствуют о закреплении негативной иммуногене-тической информации родителей у детей, экспонированных техногенными гаптенами.
Ключевые слова: полиморфизм генов, генетические ассоциации, гены детоксикации
Использование современных диагностических иммунологических и молекулярно-генетических технологий, в частности проточная цитометрия и ПЦР, позволяет провести объективную и достоверную оценку иммунного ответа и полиморфизма его генов у населения в условиях повышенной техногенной химической нагрузкой. Анализ и использование в дельнейшем современных иммуногене-тических диагностических критериев позволит
расширить доказательную базу по выявлению причинно-следственных связей патологических и преморбидных состояний обусловленных воздействием химических факторов среды обитания на иммунную систему [1, 5, 9, 10].
Целью исследования является анализ и обоснование иммуногенетических маркеров у населения в системе «мать-ребенок», проживающего на территории интенсивного промышленного освоения.
Материал и методы. В качестве территории наблюдения были выбраны несколько районов крупного промышленного города Свердловской области. В качестве ведущих факторов аэрогенной внешнесредовой нагрузки на территории являются марганец, формальдегид, фенол, ванадий. Приоритетным путём поступления вредных веществ является ингаляционный. В качестве контрольной, условно-чистой территории предложен район с низким уровнем химического воздействия, при установлении причинно-следственных связей между загрязнением объектов окружающей среды и состоянием
здоровья населения. Обследованию подвергалось детское население, постоянно проживающее и посещающее ДДУ в соответствующих районах, а также взрослое население (родители детей, работники ДДУ соответствующих районов) (всего 112 пар родителей и их детей).
Статистическая обработка результатов проводилась с помощью пакета программ Microsoft Office и программы «Statistica 6.0» и включала в себя описательную статистику и двухвыборочный t-критерий Стьюдента. Различия между группами считались значимыми при p<0,05.
Таблица. Сравнительный полиморфизм генов у детей и их родителей в условиях экспонирования техногенными факторами (п=84) и при его отсутствии (п=38)
Показатель Генотип Взрослые Генотип Дети
основная контроль основная. контроль
Ген фактора некроза опухоли GG 78% 80% GG 76% 79%
AG 21,6% 20% AG 23% 21%
AA 0,4% 0% AA 2% 0%
G 89 85 G 88 89
А 11 10 А 13 11
Ген цитохрома Р-450 GG 93% 94% GG 92% 93%
AG 6% 4% AG 8% 7%
AA 1% 2% AA 0% 0%
G 96 96 G 96 97
A 4 4 А 4 3
ген СРОХ (копропорфи-риногенокси-даза) AA 62% 65% GG 70% 66%
CA 37% 35% GA 27% 33%
CC 1% 0% AA 3% 1%
А 80 83 А 78 83
С 20 17 С 22 17
ген SULT1A1 GG 27% 27,3 GG 30% 34,8
GA 61% 54,5 GA 59% 39,1
AA 12% 18,2 AA 11% 26,1
G 58 65 G 57 62
А 42 35 А 43 38
ген VEGF GG 55% 52% GG 50% 50%
GC 37% 37% GC 40% 40%
CC 8% 11% CC 10% 10%
G 73 70 G 71 70
С 27 30 С 29 30
ген eNOS GG 54% 52% GG 47% 60%
GT 40% 41% GT 44% 34%
TT 16% 7% TT 9% 6%
G 74 74 G 69 77
Т 26 26 Т 31 23
Забор материала для ПЦР проводился методом взятия мазков со слизистой оболочки ротоглотки. Затем проводили выделение ДНК с помощью сорбентного метода: в основе которого лежит разрушение клеток с дальнейшей сорбцией нуклеиновых кислот на сорбент.
Для исследования полиморфных вариантов в изучаемых генах использовали методику ПЦР, в основе которой лежит реакция амплификации и детекция продуктов этой реакции в режиме реального времени с помощью флюоресцентных меток, которыми предварительно помечают используемые для реакции амплификации праймеры. Для одновременной детекции нескольких продуктов реакции используют разные флюоресцентные метки и зонды (мультиплексная ПЦР). В качестве праймеров использовали участок ДНК генов CYP1A1 (цитохром), CPOX (копропорфири-ногеноксидаза), VEGF (цитокин васкулярный эндотелиальный фактор роста), eNO-синтаза, ТОТальфа, SULT1A1 (сульфтрансаминаза). Для определения генотипа человека использовали метод аллельной дискриминации, когда различия между гетерозиготами, гомозиготами дикого и минорного вариантов устанавливали по различиям в протекании реакций амплификации соответствующих праймеров. Обработка данных по генотипированию проводилась с использованием унифицированной программы «Ген Эксперт». Данная программа служит для расчета статистических параметров для исследований "случай-контроль", использующих SNP (диагностику однонуклео-тидных полиморфизмов).
Результаты. Поведен анализ особенностей однонуклеотидных полиморфизмов у проживающего в условиях комбинированной многофакторной химической экспозиции техногенными факторами взрослого населения и закрепления измененного генотипа у детей, проживающих на данной территории (табл.).
Установлено, что полиморфизм гена детоксикации CYP1A1 отличается преимущественными вариантными отклонения у детей основной группы, тогда как гетерозиготный вариант генотипа CPOX характерен для взрослых основной группы, закрепляясь по наследству в виде патологической гомозиготы на уровне, превышающем аналогичную распространенность генотипа у взрослых в 3 раза. Повышенная распространенность гетерозиготного генотипа гена сульфатазы
(SULT1A1) характеризует измененный полиморфизм как взрослых так и детей основной группы (табл.).
Полиморфизм гена фактора некроза опухоли свидетельствует о негативной селекции при наследовании и преобладании у детей как минорного аллеля, так и нежелательных вариантов генотипа. Выявлена повышенная распространенность гетерозиготного варианта патогенетических генов, отвечающих за состояние эндотелия сосудистого русла (VEGF, eNOS), и если ген эндотелиального фактора роста у родителей в основной группе не отличался от контроля, то гомозиготный вариант (ТТ) гена NO-синтазы обеспечил у потомства высокий уровень гетерозиготных отклонений.
Установленные генетические ассоциации указывают на наличие негативной генетической селекции большинства анализируемых генов, чему способствует наличие в окружающей среде мутагенов, так как для контрольной группы подобные ассоциации не характерны. Таким образом, проведенная сравнительная оценка результатов анализа полиморфизма генов детей, экспонированных техногенными загрязнителями, с генотипами их родителей позволила выявить повышенную частоту минорного аллельного варианта особенности генетического полиморфизма генов деток-сикации CYP1A1, CPOX, SULT1A1, а также преимущественную вариантную аллельность иммунокомпетентных генов и генов, характеризующих состояние эндотелия сосудов (VEGF и eNOS) у детей и их родителей. Представленные данные свидетельствуют о негативных генетических ассоциациях между родителями и детьми, заключающихся в закреплении у детей существующих у родителей полиморфизмов с ростом распространенности вариантного аллеля.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Долгих О. В., Кривцов А. В., Дианова Д. Г., Гу-гович А. М., Харахорина Р. А. Медицина труда и промышленная экология 2011, 11, 29-32.
2. Долгих О. В., Кривцов А. В., Харахорина Р. А., Ланин Д. В. Вестник Уральской медицинской академической науки 2012, 4, М., 240-241.
3. Зайцева Н. В., Устинова О. Ю., Аминова А. И. Гигиенические аспекты нарушения здоровья детей при воздействии химических факторов среды обитания. Пермь: Книжный формат, 2011, 489 с.
RESULTS OF IMMUNOGENETIC TYPING IN CHILDREN AND ADULTS EXPOSED TO MAN-MADE HAPTENS
Dolgikh O. V.123, Bubnova O. A.12, Gorshkova K. G.1, Pirogova E. A.12
'FBSI "Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies", 2Perm State National Research University, 3Perm State National Research Polytechnical University, Perm
A comparative evaluation of immunogenetic typing of gene polymorphism in children exposed to man-made pollutants, with genotypes of their parents, has been carried out. An excess prevalence of variant alleles of detoxification genes CYP1A1, CPOX, SULT1A1, and variable allelilism of immunocompetent genes (TNFalfa) and genes characterizing the state of the vascular endothelial (VEGF and eNOS) in children and their parents has bee
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.