Влияние генетического полиморфизма генов GSTM1, GSTT1, GSTP1 на содержание металлов в крови у плавильщиков производства сплавов цветных металлов
Автор: Шаихова Дарья Рамильевна, Амромина Анна Михайловна, Берза Иван Андреевич, Шастин Александр Сергеевич, Газимова Венера Габдрахмановна, Сутункова Марина Петровна, Гурвич Владимир Борисович
Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk
Рубрика: Медико-биологические аспекты оценки воздействия факторов риска
Статья в выпуске: 3 (39), 2022 года.
Бесплатный доступ
Известно, что ионы тяжелых металлов способны приводить к образованию большого количества активных форм кислорода (АФК). В адаптации и ответе на окислительный стресс участвуют глутатион-S-трансферазы (GST). У генов GSTM1, GSTT1 и GSTP1 существует большое количество описанных полиморфизмов, однако наиболее значимыми являются делеционные GSTM1, GSTT1 и Ile105Val для GSTP1. Изучена взаимосвязь генетического полиморфизма генов GSTM1, GSTT1, GSTP1 и содержания металлов в крови у плавильщиков, занятых в процессе рафинирования чернового свинца. Обследовано 55 человек - мужчины, работающие в профессии плавильщика отделения рафинирования металлургического (плавильного) цеха. Массовая концентрация металлов в крови была определена методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Определение делеционного полиморфизма генов GSTM1, GSTT1 проводилось с помощью ПЦР-РВ с SYBR-GREEN, а полиморфизма Ile105Val гена GSTP1 с помощью готового коммерческого набора «SNP-Скрин». Статистическая обработка результатов проводилась с применением критерия Манна - Уитни. Содержание металлов в крови у рабочих не имело статистически достоверных различий относительно генотипов GSTT1 и GSTP1. Однако выявлено, что у людей с делеционным генотипом GSTM1 достоверно выше содержание мышьяка в крови. В результате проведенного исследования установлено, что повышенный уровень мышьяка в крови в условиях воздействия вредных производственных факторов может быть обусловлен наличием делеционного генотипа GSTM1. Данный факт в дальнейшем можно использовать для выявления наиболее уязвимых групп лиц в условиях высокого уровня воздействия мышьяка.
Ксенобиотики, gstm1, gstt1, gstp1, глутатион-s-трансферазы, тяжелые металлы, мышьяк, полиморфизмы
Короткий адрес: https://sciup.org/142236521
IDR: 142236521 | УДК: 577: | DOI: 10.21668/health.risk/2022.3.17
Effects of genetic polymorphisms of GSTM1, GSTT1 and GSTP1 genes on blood metal levels in non-ferrous metal alloy smelter operators
Heavy metal ions are known to induce generation of a large number of reactive oxygen species (ROS). Glutathione S-transferases (GSTs) play an important role in adaptation and response to oxidative stress. GSTM1, GSTT1, and GSTP1 genes have numerous described polymorphisms, the most significant being GSTM1, GSTT1, and GSTP1 Ile105Val deletion ones. Our objective was to study the relationship between the genetic polymorphism of GSTM1, GSTT1, GSTP1 genes and blood levels of metals in smelter operators engaged in crude lead refining. We examined 55 male lead-refining furnace operators working at a non-ferrous metal alloy plant. Blood metal concentrations were measured by inductively coupled plasma mass spectrometry. GSTM1 and GSTT1 deletion polymorphisms were determined using real-time SYBR Green qPCR and that of GSTP1 Ile105Val - using a commercial SNP Screening Kit. Statistical data processing was carried out using the Mann - Whitney U-test. Blood levels of industry-specific metals were not statistically different between the workers with GSTT1 and GSTP1 genotypes. We established, however, that men with the genotype of GSTM1 had significantly higher blood arsenic levels. Our findings indicate that a high blood arsenic level associated with occupational exposure may be attributed to the GSTM1 genotype. This observation can be used to identify the most vulnerable groups of individuals at risk of overexposure to arsenic.
Список литературы Влияние генетического полиморфизма генов GSTM1, GSTT1, GSTP1 на содержание металлов в крови у плавильщиков производства сплавов цветных металлов
- Ercal N., Gurer-Orhan H., Aykin-Bums N. Toxic metals and oxidative stress part I: mechanisms involved in metal-induced oxidative damage // Curr. Top. Med. Chem. - 2001. - Vol. 1, № 6. - Р. 529-539. DOI: 10.2174/1568026013394831
- Flora S.J.S., Mittal M., Mehta A. Heavy metal induced oxidative stress and its possible reversal by chelation therapy // Indian J. Med. Res. - 2008. - Vol. 128, № 4. - Р. 501-523.
- Association between polymorphism of GSTP1, GSTT1, GSTM1 and CYP2E1 genes and susceptibility to benzene-induced hematotoxicity / M.A. Nourozi, M. Neghab, J.T. Bazzaz, S. Nejat, Y. Mansoori, S.J. Shahtaheri // Arch. Toxicol. -2018. - Vol. 92, № 6. - P. 1983-1990. DOI: 10.1007/s00204-017-2104-9
- Klusek J., Gluszek S., Klusek J. GST gene polymorphisms and the risk of colorectal cancer development // Contemp. Oncol. (Pozn.). - 2014. - Vol. 18, № 4. - P. 219-221. DOI: 10.5114/wo.2014.41388
- Farmohammadi A., Arab-Yarmohammadi V., Ramzanpour R. Association analysis of rs1695 and rs1138272 variations in GSTP1 gene and breast cancer susceptibility // Asian Pac. J. Cancer Prev. - 2020. - Vol. 21, № 4. - P. 1167-1172. DOI: 10.31557/APJCP.2020.21.4.1167
- Association between inflammatory marker, environmental lead exposure, and glutathione S-transferase gene / J. Sirivarasai, W. Wananukul, S. Kaojarern, S. Chanprasertyothin, N. Thongmung, W. Ratanachaiwong, T. Sura, P. Sritara // Biomed Res. Int. - 2013. - Vol. 2013. - P. 474963. DOI: 10.1155/2013/474963
- Особенности генетического полиморфизма генов GSTM1, GSTT1, GSTP1 у рабочих Нижнетагильского металлургического комбината с заболеваниями сердечно-сосудистой системы / Д.Р. Шаихова, А.М. Амромина, И.А. Ситников, М.П. Сутункова, В.Б. Гурвич, С.Г. Астахова // Здоровье населения и среда обитания - ЗНиСО. - 2021. - Т. 1, № 12. -С. 36-40. DOI: 2219-5238/2021-29-12-36-40
- Naranmandura H., Suzuki N., Suzuki K.T. Trivalent arsenicals are bound to proteins during reductive methylation // Chem. Res. Toxicol. - 2006. - Vol. 19, № 8. - P. 1010-1018. DOI: 10.1021/tx060053f
- A new metabolic pathway of arsenite: Arsenic-glutathione complexes are substrates for human arsenic methyltrans-ferase Cyt19 / T. Hayakawa, Y. Kobayashi, X. Cui, S. Hirano // Arch. Toxicol. - 2005. - Vol. 79, № 4. - P. 183-191. DOI: 10.1007/s00204-004-0620-x
- Vahter M. Mechanisms of arsenic biotransformation // Toxicology. - 2002. - Vol. 181-182. - P. 211-217. DOI: 10.1016/s0300-483x (02) 00285-8
- Tseng C.-H. Arsenic methylation, urinary arsenic metabolites and human diseases: TOrrent perspective // J. Environ. Sci. Health C Environ. Carcinog. Ecotoxicol. Rev. - 2007. - Vol. 25, № 1. - P. 1-22. DOI: 10.1080/10590500701201695
- Schuliga M., Chouchane S., Snow E.T. Upregulation of Glutathione-Related Genes and Enzyme Activities in Cultured Human Cells by Sublethal Concentrations of Inorganic Arsenic // Toxicol. Sci. - 2002. - Vol. 70, № 2. - P. 183-192. DOI: 10.1093/toxsci/70.2.183
- Cancer pharmacogenetics: Study of genetically determined variations on cancer susceptibility due to xenobiotic exposure / L. Quiñones, K. Lee, F.N. Varela, M. Escala, K. García, L. Godoy, A. Castro, J. Soto [et al.] // Rev. Med. Chil. - 2006. - Vol. 134, № 4. - P. 499-515. DOI: 10.4067/s0034-98872006000400015
- Individual variations in inorganic arsenic metabolism associated with AS3MT genetic polymorphisms / T. Agusa, J. Fujihara, H. Takeshita, H. Iwata // Int. J. Mol. Sci. - 2011. - Vol. 12, № 4. - P. 2351-2382. DOI: 10.3390/ijms12042351
- Biological monitoring and the influence of genetic polymorphism of As3MT and GSTs on distribution of urinary arsenic species in occupational exposure workers / B. Janasik, E. Reszka, M. Stanislawska, E. Wieczorek, W. Fendler, W. Wasowicz // Int. Arch. Occup. Environ. Health. - 2015. - Vol. 88, № 6. - P. 807-818. DOI: 10.1007/s00420-014-1009-7
- Genetic variants associated with arsenic susceptibility: Study of purine nucleoside phosphorylase, arsenic (+3) methyltrans-ferase, and glutathione S-transferase omega genes / S. De Chaudhuri, P. Ghosh, N. Sarma, P. Majumdar, T.J. Sau, S. Basu, S. Roy-choudhury, K. Ray, A.K. Giri // Environ. Health Perspect. - 2008. - Vol. 116, № 4. - P. 501-505. DOI: 10.1289/ehp.10581
- Relationship between genotype and enzyme activity of S-transferases M1 and P1 in Chinese / S. Zhong, S.-F. Zhou, X. Chen, S. Y. Chan, E. Chan, K.-Y. Ng, W. Duan, M. Huang // Eur. J. Pharm. Sci. - 2006. - Vol. 28, № 1-2. - P. 77-85. DOI: 10.1016/j.ejps.2006.01.002
- Genetic polymorphisms in glutathione S-transferase (GST) superfamily and arsenic metabolism in residents of the Red River Delta, Vietnam / T. Agusa, H. Iwata, J. Fujihara, T. Kunito, H. Takeshita, T.B. Minh, P.T.K. Trang, P.H. Viet, S. Tanabe // Toxicol. Appl. Pharmacol. - 2010. - Vol. 242, № 3. - P. 352-362. DOI: 10.1016/j.taap.2009.11.007
- Potential risk modifications of GSTT1, GSTM1 and GSTP1 (glutathione-S-transferases) variants and their association to CAD in patients with type-2 diabetes / T. Ramprasath, P.S. Murugan, A.D. Prabakaran, P. Gomathi, A. Rathinavel, G.S. Sel-vam // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2011. - Vol. 407, № 1. - P. 49-53. DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.02.097
- As3MT and GST Polymorphisms Influencing Arsenic Metabolism in Human Exposure to Drinking Groundwater / F. González-Martínez, D. Sánchez-Rodas, N.M. Varela, C.A. Sandoval, L.A. Quiñones, B. Johnson-Restrepo // Int. J. Mol. Sci. - 2020. - Vol. 21, № 14. - P. 4832. DOI: 10.3390/ijms21144832
