Особенности генетических и иммунологических показателей у работающих в условиях непрерывного производственного цикла

Идентификация иммунных и иммуногенетиче-ских маркеров шумовой и химической производственной факторной нагрузки особенно актуальна для работающих в условиях непрерывного произ- водственного цикла, условия которого затрудняют формирование физиологических адаптационных процессов.

Восприимчивость организма к воздействию

вредных производственных факторов в значительной мере зависит от особенностей генетических ассоциаций, определяющих активность ферментов системы детоксикации ксенобиотиков и состояния компонентов иммунного ответа [Gleichmann et. al., 1989; Falchetti et. al., 2001; Измеров, 2006; Зайцева, Долгих, Дианова, 2011; Dolgikh et. al., 2013]. Актуальным на сегодняшний день является выделение маркерных иммунологических и генетических показателей, которые могут быть использованы в качестве ранних маркеров нарушений здоровья работающих [Зайцева, Долгих, Дианова, 2011; Долгих и др., 2012; Долгих, Предеина, Дианова, 2014; Горшкова и др., 2014].

Цель работы – оценка особенностей маркерных иммунологических и генетических показателей, характеризующих эффекты со стороны здоровья у работников в условиях режима труда с ночными сменами.

Материалы и методы

В основную группу были включены работники предприятия цветной металлургии, режим труда которых – с ночными сменами (группа наблюдения), группу сравнения составили те, кто работают без ночных смен (группа сравнения). Профессиональный состав работников группы наблюдения (21 человек, все мужчины) представлен следующими основными специальностями: плавильщик, прокальщик, разливщик цветных металлов и сплавов, хлораторщик, электролизник расплавленных солей. Средний возраст работников группы наблюдения составил 35.29±4.1 года, средний стаж 10.24±3.12. Группа сравнения (28 человек, все мужчины): разливщик цветных металлов и сплавов, электромонтёр по ремонту и обслуживанию электрооборудования. Средний возраст работников группы сравнения составил 37.86±3.34 года, средний стаж: 13.82±3.19. Группы были сопоставимы по этническому составу и значимо не отличались по возрасту и стажу работы.

С целью идентификации опасности в производственном процессе были использованы результаты проводимого производственного контроля на рабочих местах, результаты специальной оценки условий труда (аттестации рабочих мест). Изучение состояния здоровья осуществлялось в рамках углубленного медицинского осмотра.

Обследование выполнено в соответствии с соблюдением этических норм, изложенных в пересмотренной версии Хельсинкской декларации 1975 г. с дополнениями 2008 г. Все участники были информированы о возможных изменениях состояния здоровья, связанных с работой и подписали информированное согласие.

Изучение маркеров клеточной дифференцировки методом проточной цитометрии – определение популяций и субпопуляций лимфоцитов (CD16+56+, CD127–, bax, bcl2, TNFR) на проточном цитометре FACSCalibur фирмы «Becton Dickinson» с использованием универсальной программы CellQuestPrO.

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.

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). Проведено изучение полиморфизма генов CYP1A1 (1506C/T), системы генов пироксисом PPARG (rs2016520) , транскрипционного фактора TP53 (rs17884159) . 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 исследований "случай-контроль", использующих SNP (однонуклеотидные полиморфизмы).

Результаты и их анализ

По результатам проведенной на предприятии аттестации рабочих мест, условия труда на рабочих местах группы наблюдения, согласно Руководству Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда», оценены как вредные: класс условий труда 3.1–3.3 (химический фактор, шум). При анализе результатов аттестации рабочих мест установлено, что условия труда работников группы наблюдения и группы сравнения схожи, отличие заключается лишь в различных режимах труда. У работников группы наблюдения режим труда с ночными сме- нами, а у работников группы сравнения – отсутст- изменения клеточного звена иммунного ответа вие ночных смен.                                    (табл. 1).

У обследованных работающих установлены

Таблица 1

Результаты сравнительного анализа показателей иммунной регуляции у работников предприятия цветной металлургии в условиях непрерывного производственного цикла

Показатель	Среднее значение (M±m)                   1
	группа наблюдения	группа сравнения
Bax, %	9.555±1.211*	5.462±2.178
Bcl-2, %	5.33±1.11*	3.057±1.083
TNFR, %	0.888±0.057	0.96±0.05
p53, %	0.865±0.129	0.978±0.102
CD127 – – лимфоциты, абс., 10 9 /дм 3	0.002±0.001*	0,006±0.001
CD127 – – лимфоциты, отн., %	1.016±0.203*	1.584±0.101
CD16 + 56 + – лимфоциты, абс., 10 9 /дм 3	0.37±0.068	0.471±0.158
CD16 + 56 + – лимфоциты, отн., %	18.625±2.26	22.0±1.269

Примечание. * – разница достоверна относительно группы сравнения ( р <0.05).

Наблюдаются достоверные отклонения показателей CD-иммунограммы в сравнении с референтным уровнем в виде сниженного абсолютного и относительного количества регуляторных Т-лимфоцитов CD127- (у 100% работающих).

Установлены достоверные различия в величине апоптогенных факторов, внутриклеточно контролирующих процедуру клеточной гибели. Так, в сравнении с контрольной группой в 1.7 раза повышены значения антиапоптотического фактора Bcl-2, и одновременно наблюдается повышенная экспрессия митоходриально ассоциированного белка bax в 1.8 раза по отношению к группе контроля ( p <0.05).

Данные, полученные в условиях непрерывного производственного цикла при режиме труда с ночными сменами, свидетельствуют о существовании хронической антигенной супрессии у лиц группы наблюдения, которая способствует перестройке рецепторов иммунокомпетентных клеток, повышая их уязвимость. Причем, данный процесс протекает с признаками угнетения Т-клеточных фенотипов CD16+ CD56+, CD127-.

Таким образом, для исследуемых условий режима труда с ночными сменами характерны нарушения иммунного статуса (снижение клеточного звена иммунитета), сопровождающиеся дисбалансом, ассоциированным с угнетением клеточной регуляции (достоверное снижение количества регуляторных клеток) и замедлением апоптоза (снижение количества транскрипционного онкосупрес-сорного фактора и повышение антиапоптотическо-го внутриклеточного белка).

В табл. 2 представлены результаты генетического анализа полиморфизма генов детоксикации, оксидативного стресса и онкогенеза.

Таблица 2

Особенности генетического полиморфизма у работников предприятия цветной металлургии в условиях непрерывного производственного цикла

Ген	Генотип/аллель	Группа наблюдения, %	Группа сравнения, %
CYP1A1 (1506C/T)	AA	81	92
	GA	19	8
	GG	0	0
	A	90	96
	G	10*	4
TP53 (rs17884159)	CC	86	98
	CT	14	2
	TT	0	0
	C	93	99
	T	7*	1
PPARG (rs2016520)	СС	43	75
	GС	47	25
	GG	10	0
	С	67	88
	G	33*	12

Примечание. * – разница достоверна относительно группы сравнения ( р <0.05).

Генотипы работников группы наблюдения характеризовались достоверным преобладанием вариантного аллеля по отношению к показателям ра- ботников группы сравнения (p<0.05; OR=1.5–3.7) по следующим полиморфизмам генов: цитохрома CYP1A1 (1506C/T), транскрипционного фактора

TP53 (rs17884159) , гена рецептора пролифератора пироксисом PPARG (rs2016520) , отвечающих за детоксикацию, оксидативный стресс, а также кар-циногенез, как за счет гетерозиготного, так и за счет гомозиготного вариантного генотипов.

Наблюдаемые особенности полиморфных изменений генов создают неблагоприятный фон для развития нарушений адаптационных процессов, реализующихся в условиях режима труда с ночными сменами.

Заключение

По результатам проведенного иммунологического и генетического исследования у работников предприятия цветной металлургии в условиях непрерывного производственного цикла при режиме труда с ночными сменами выявлены существенные нарушения клеточного звена иммунитета, которые характеризовались достоверным угнетением Т-клеточных фенотипов CD127^–, CD16⁺, повышением уровня апоптогенных факторов (Bcl-2 и bax). Результаты генетического анализа полиморфизма генов выявили преимущественные нарушения по критерию частоты вариантного аллеля генов 1 фазы детоксикации, оксидативного стресса, онкогенеза. Показатели иммунной регуляции (CD127^–, Bcl-2, bax), а также аллели кандидатных генов CYP1A1 (1506C/T), TP53 (rs17884159), PPARG (rs2016520) рекомендуется использовать в качестве маркерных показателей ранних нарушений здоровья в условиях непрерывного производственного цикла.