Автореферат и диссертация по медицине (14.02.04) на тему:Роль генов системы биотрансформации ксенобиотиков в механизмах формирования и развития профессиональных аллергических дерматозов

На правах рукописи

КОЛЯСКИНА МАРИЯ МИХАЙЛОВНА

РОЛЬ ГЕНОВ СИСТЕМЫ БИОТРАНСФОРМАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ В МЕХАНИЗМАХ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ АЛЛЕРГИЧЕСКИХ ДЕРМАТОЗОВ

14.02.04. - Медицина труда

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

; 8 СЕН 2011

Москва -2011

4852748

Работа выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук Научно-исследовательском институте медицины труда РАМН

Доктор биологических наук, профессор Кузьмина Людмила Павловна

Доктор медицинских наук, профессор Измерова Наталья Ивановна

Доктор медицинских наук, профессор Журков Вячеслав Серафимович

Кандидат медицинских наук Соркина Нелли Соломоновна

Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Российская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита состоится «26» сентября 2011 года на заседании диссертационного совета Д.001.012.01. при Учреждении Российской академии медицинских наук Научно-исследовательском институте медицины труда РАМН по адресу: 105275 Москва, проспект Будённого, 31.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ МТ РАМН.

Автореферат разослан «_»_2011 г.

Научный руководитель: Научный консультант:

Официальные оппоненты: Ведущая организация:

Учёный секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук, профессор

Рубцова Нина Борисовна

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. В последние годы широкое распространение получили!геномные и протеомные исследования по изучению генетико-биохимических полиморфных систем и взаимосвязи отдельных аллельных вариантов генов с различными патологическими процессами, с интенсивностью протекания биохимических реакций, с особенностями метаболизма лекарственных средств, с предрасположенностью к различным видам спортивной деятельности и т.д. [А.И. Арчаков, 2002, В.М. Говорун, 2003, В.А. Спицын, 2006, Л.П. Кузьмина, 2010, К.О. Миронов, 2010].

Многообразие производственных химических соединений с раздражающими и сенсибилизирующими свойствами, их комплексное воздействие на организм и кожу, в частности, в сочетании с многочисленными факторами экзо- и эндогенного характера, включая генетически обусловленные особенности метаболизма, приводят к формированию и развитию профессиональных аллергических дерматозов [Н.И. Измерова, 2006, Г.Д. Селисский, 2003].

Высокая распространенность данной патологии в структуре профессиональной заболеваемости, тенденция к продолжающемуся росту обуславливают актуальность дальнейшего изучения патогенетических особенностей формирования профаллергодерматозов для выявления генетических и биохимических маркеров предрасположенности.

Комплексный и комбинированный характер воздействия химических веществ на организм, особенности токсикокинетики, популяционная и индивидуальная чувствительность к химическим веществам обуславливают особенности протекания метаболических реакций, определяющих преобладание процессов детоксикации или активации химических веществ, влияющих на сроки формирования и течение профессиональных аллергодерматозов.

Данные многочисленных исследований, выполненных в России и за рубежом, позволяют утверждать, что одним из основных биохимических процессов, определяющих индивидуальный ответ организма на воздействие ксенобиотиков, в том числе и лекарственных веществ, является биотрансформация с преимущественным участием многочисленного семейства цитохромов Р-450, ферментов конъюгации и транспортных белков [В.В. Ляхович, Цырлов И.Б., 1981, А.И. Арчаков, 2002, В.А. Спицын, 2006, D.V. Parke, 1991].

Риск развития заболеваний от воздействия веществ токсического и аллергенного действия связан с высокой активностью множественных форм цитохромов Р450 в сочетании с низкой активностью ферментов II-й фазы биотрансформации и приводит к увеличению риска развития интоксикаций, иммунопатологических процессов и формированию профессиональных и производственно-обусловленных заболеваний.

Исследования, посвященные изучению роли генетико-биохимической полиморфной цитохром Р-450 зависимой монооксигеназной системы в механизмах развития профаллергодерматозов носят ограниченный характер и требуют дальнейшего изучения для разработки патогенетически обоснованной системы лечебно-профилактических мероприятий [Л.П.Кузьмина, Н.А. Лазарашвили, 2006, Wang BJ et al, 2007, Schnuch A. et al., 1998, Westphal GA et al., 2000, Brans R. et al., 2005].

Все вышесказанное определяет актуальность изучения роли полиморфных вариантов генов системы биотрансформации ксенобиотиков в механизмах формирования и развития профессиональных аллергических дерматозов, оценки индивидуального риска развития, прогноза и индивидуализированного подбора лекарственных средств у данного контингента.

Диссертационная работа выполнена в рамках госбюджетной темы НИИ МТ РАМН № 0904 «Производственные факторы, как триггеры в развитии наиболее распространенных форм общесоматической патологии и роль медицины труда в системе их профилактики».

Цель работы - изучение роли полиморфных вариантов генов системы биотрансформации ксенобиотиков в механизмах формирования и развития профессиональных аллергических дерматозов для обоснования генетико-биохимических критериев оценки риска развития, прогноза клинического течения и мониторинга эффективности лечебно-профилактических мероприятий.

В соответствии с целью данной работы предстояло решить следующие задачи:

1. Разработать тест-систему для определения полиморфных гомо и гетерозиготных вариантов генов системы биотрансформации ксенобиотиков (CyplAl, СурЗА4, Эпоксидгидролазы 1) для внедрения в клинику медицины труда.

2. Провести генотипирование ферментов системы биотрансформации ксенобиотиков (Сур1А1, СурЗА4, Эпоксидгидролазы 1, С8ТМ1, СБТП) у больных профессиональными аллергическими дерматозами для оценки значимости их генетического биохимического полиморфизма в механизмах формирования и развития указанной нозологии.

3. Изучить состояние системы «оксиданты-антиоксиданты» у больных с профессиональными заболеваниями кожи и проанализировать зависимость изменений в данной системе от генотипических разновидностей ферментов системы биотрансформации ксенобиотиков.

4. Исследовать уровень внеклеточной ДНК и ферментативной активности нуклеаз у больных профаллергодерматозами и проанализировать зависимость изменений указанных показателей от состояния системы оксиданты-антиоксиданты.

5. Обосновать клинико-лабораторный комплекс биохимических и молекулярно-генетических показателей для прогноза индивидуального риска развития профессиональных аллергических дерматозов, оценки тяжести клинического течения, научно обоснованного проведения профилактических и лечебных мероприятий.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые разработана тест-система для выявления полиморфизмов генов СУР 1А1, СУРЗА4, ЕРНХ1 с применением реакции пиросеквенирования для внедрения в клинику медицины труда с целью оценки риска развития профессиональных и производственно обусловленных заболеваний.

Проведено комплексное исследование генетически полиморфной цитохром Р-450 зависимой монооксигеназной системы (СУР 1А1, СУРЗА4, ЕРНХ1 и делений генов С8ТМ1 и ОБТИ), компонентов системы оксиданты-антиоксиданты, процессов повреждения ДНК и ферментативной активности нуклеаз у больных профаллергодерматозами. Показана взаимосвязь компонентов изученных систем и их роль в патогенетических механизмах развития профаллергодерматозов от воздействия веществ раздражающего и сенсибилизирующего действия.

Показаны особенности состояния системы оксиданты-антиоксиданты в зависимости от наличия различных вариантов полиморфных генов системы биотрансформации ксенобиотиков.

Изучена особенность сроков развития и клинического течения профаллергодерматозов в зависимости от наличия различных вариантов полиморфных генов системы биотрансформации ксенобиотиков.

Впервые проведены исследования по изучению уровня внеклеточной ДНК и нуклеазной активности и выявлена взаимосвязь накопления ДНК в плазме крови в зависимости от состояния системы оксиданты-антиоксиданты у больных профессиональными заболеваниями кожи.

Определены молекулярно-генетические и биохимические критерии риска развития и прогноза течения профессиональных аллергодерматозов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. На основании выполненных молекулярно-генетических и биохимических исследований по изучению особенностей состояния цитохром Р-450 зависимой монооксигеназной системы у больных профессиональными аллергодерматозами разработаны критерии индивидуального риска развития профессиональной патологии кожи, которые могут быть использованы в системе профилактических и лечебно-диагностических мероприятий.

Основными формами внедрения являются:

1. Заявка на патент №2011132624 от 04.08.2011г. «Способ прогнозирования сроков развития профессиональных аллергических дерматозов при воздействии факторов раздражающего и сенсибилизирующего действия»

2. Заявка на патент №2011133883 от 12.08.2011г. «Способ прогнозирования риска раннего развития профессиональных аллергических дерматозов»

3. Результаты диссертационной работы легли в основу методических пособий для врачей «Состояние системы «оксиданты-антиоксиданты» у больных профессиональными аллергическими дерматозами (диагностика, риск развития, прогноз, профилактика)», Москва 2009г., «Проблема индивидуальной чувствительности в медицине труда» Москва 2009г. и «Биохимические и молекулярно-генетические маркеры предрасположенности к развитию профаллергодерматозов», Москва 2011г.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ проведена на заседании специалистов клинического отдела профессиональных и производственно обусловленных заболеваний НИИ Медицины труда РАМН (17.06.2011 г.).

Материалы диссертации доложены и обсуждены на: Научно-практической конференции молодых ученых и специалистов научно-исследовательских организаций Роспотребнадзора (Оболенск, 2010г.), Всероссийской научно-практической конференции «Производственно-обусловленные нарушения здоровья работников в современных условиях» (Шахты. 2010г.), VIII и IX Всероссийском Конгрессе «Профессия и здоровье» (Москва, 2009 и 2010гг.), в рамках IX Всероссийского Конгресса «Профессия и здоровье» проводился конкурс молодых учёных, по результатам которого данная работа удостоена диплома (I место), VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Молекулярная диагностика - 2010» (Москва, 2010г.), Пленуме отделения профилактической медицины РАМН «Научно-методические и законодательные основы обеспечения генетической безопасности факторов и объектов окружающей и производственной среды в целях сохранения здоровья человека» (Москва, 2010г.), симпозиуме «Применение комплексных программ для санаторно-курортного лечения и реабилитации больных профессиональными заболеваниями и пострадавших от производственных травм и несчастных случаев», проведенного в рамках Всероссийского Форума «Развитие санаторно-курортной помощи, восстановительной медицины и медицинской реабилитации» (Москва, 2010г.), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Связь заболевания с профессией с позиции доказательной медицины» (Казань, 2011г.), Окружной конференции «Центральный федеральный округ: инновационные компании - системе здравоохранения» (Дубна, 2011г.).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 17 работ.

ОБЪЁМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Работа изложена на_

страницах машинописного текста, состоит из введения, глав, обсуждения,

выводов, списка литературы, содержащего _ отечественных и _

иностранных источников. Иллюстрации представлены таблицами и рисунками.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. В патогененетических механизмах развития профессиональных аллергодерматозов от воздействия веществ раздражающего и сенсибилизирующего действия важную роль играет сопряженность генетико-биохимической полиморфной цитохром Р-450 зависимой монооксигеназной

системы, процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты.

2. Сочетание неблагоприятных гетеро- и гомозиготных аллелей генов СУР 1А1, СУРЗА4, ЕРНХ1 и делеций генов С5ТМ1 и С8ТТ1, низкий количественный уровень СБТР! характеризуются ранним (при стаже работы во вредных условиях до 5 лет) развитием и неблагоприятным прогнозом клинического течения профессиональной патологии кожи.

3. Для оценки риска развития профессиональной патологии кожи целесообразно определять биохимические и молекулярно-генетические показатели цитохром Р-450 зависимой монооксигеназной системы, показатели системы оксиданты-антиоксиданты и уровень внеклеточной ДНК с нуклеазной активностью.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для решения поставленных в работе задач в условиях клиники НИИ М Г РАМН был обследован 201 человек с профессиональными аллергодерматозами (экзема и аллергический дерматит). Результаты биохимических исследований сопоставлялись с контрольной группой из 40 практически здоровых лиц, не имевших заболеваний кожи и контакта с веществами раздражающего и сенсибилизирующего действия. При исследовании генетических биохимических маркеров (08ТМ1, С8ТТ1, СУР 1А1) в качестве контроля использовались результаты анализов крови 250 практически здоровых лиц (данные профессора Спицына В.А.). При изучении полиморфизмов генов СУР ЗА4 и ЕРНХ1, полученные нами результаты сравнивались с литературными данными (с использованием базы данных МСВ1). Статистическая обработка результатов проводилась с использованием компьютерной программы «Биостат».

Общее клиническое обследование больных проводилось в дерматологическом отделении клиники НИИ Медицины труда РАМН. Профессиональное заболевание кожи диагностировалось на основании профессионального маршрута больного, санитарно-гигиенической характеристики условий труда, данных анамнеза, клинической картины, течения заболевания и выявленной повышенной чувствительности к промышленным аллергенам при кожном тестировании и цитохимическом исследовании периферической крови.

Для решения поставленных в работе задач с учетом известных звеньев патогенеза аллергических заболеваний кожи и характера действующих производственных факторов был разработан комплекс биохимических и молекулярно-генетических показателей, характеризующий активность свободнорадикальных процессов и процессов антиоксидантной защиты, степень повреждения клеточной мембраны и состояние генетически полиморфной системы биотрансформации ксенобиотиков.

Для оценки интенсивности процессов перекисного окисления было определено количественное содержание продуктов перекисного окисления липидов ((диеновые конъюгаты (ДК), кетодиены (КД) и карбонилы (КБ)). Определение продуктов перекисного окисления липидов проводили в сыворотке венозной крови, взятой натощак. Определение концентрации катаболитов проводили спектрофотометрически в гексановом экстракте на спектрофотометре «Сагу-50» по их коэффициентам экстинкции (еМ, М-1 * см-1) в максимумах поглощения против холостой пробы [Pompella, А., 1987, Klein, R.A., 1970]. Для оценки состояния тиол-дисульфидной окислительно-восстановительной системы (SH, SS и отношение SH/SS) в работе использовался метод Эллмана. Принцип метода основан на способности низкомолекулярных тиоловых соединений, при взаимодействии с реактивом Эллмана образовывать окрашенное соединение (тио-2-нитробензойная кислота), водный раствор которого имеет максимум поглощения при длине волны 412 нм. Измерение проводилось на автоматическом иммуноферментном анализаторе «DYNEX».

Количественное содержание глутатион-Б-трансферазы Р 1 (GSTP1) определяли в сыворотке крови больных методом иммуноферментного анализа с использованием тест-системы «GST-pi ELISA Kit» фирмы «Immundiagnostik» (Германия) с оценкой результатов на автоматическом иммуноферментном анализаторе «DYNEX».

В ходе выполнения работы были исследованы полиморфные варианты генов глутатион-З-трансферазы Ml (ген GSTM1), глутатион-Б-трансферазы Т1 (ген GSTT1), цитохромов Р-450 (гены CYP1A1 (*2С I462V (A>G)) и CYP3A4 (*1В A>G)), микросомальной эпоксидгидролазы 1 (ЕРНХ1 полиморфизмы H139R (A-415G) и Y113Н (Т-337С)).

Для определения генетических полиморфизмов генов CYP 1А1, CYP3A4, ЕРНХ1 совместно с лабораторией постгеномных технологий (зав. лабораторией

постгеномных технологий, академик РАМН В.В. Покровский) был разработан новый метод определения замены в нуклеотидной последовательности генов CYP 1А1, CYP3A4, ЕРНХ1 - метод ПЦР с применением реакции пиросеквенирования.

Используемый в основе метода принцип пиросеквенирующего синтеза обеспечивает надежность и точность полученных результатов, высокую пропускную способность, максимальную автоматизированность процесса и быстроту проведения анализа [Chen D.C. et al., 2003; Royo J.L. et al., 2009]. Пиросеквенирование является новым поколением методик секвенирования, нашедшее свое применение, как в фундаментальных исследованиях, так и в диагностических целях [Voelkerding K.V. et al, 2009]. Для пиросеквенирования использовались приборы и станция для пробоподготовки фирмы «Qiagen», Германия. Для пиросеквинирования использовались пиросеквенаторы «PyroMark Q96 MD» и «PyroMark Q24».

Анализ полиморфных систем генов GSTM1 и GSTT1 проводили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) на амплификаторе "Терцик" фирмы "ДНК-технология" (установка presice regulation, определяющая характеристику изменения температур) с использованием локусспецифических олигонуклеотидных праймеров (использованы реагенты производства ФГУН ЦНИИЭ Роспотребнадзора) и анализом продуктов реакции в 3% полиакриламидном геле с последующей окраской этидиумбромидом и визуализацией в проходящем УФ-свете.

Выделение внеклеточной ДНК проводили методом экстракции органическими растворителями. Концентрацию внеклеточной ДНК определяли флуориметрически на люминесцентном спектрометре «LS 55» («PerkinElmer», Англия) с использованием ДНК-связывающегося красителя Hoechst 33258. Нуклеазную активность определяли по увеличению интенсивности флуоресценции с использованием модельного субстрата - комплекса однонитевой ДНК с 30-звенным олигонуклеотидом R6G АСС ССС AGC GAT TAT CCA AGC GCG BHQ1, включающим флуоресцирующую группу (R6G, 5(6)-карбоксиродамин) и молекулу тушителя (BHQ1, «Синтол», Москва) (Совместно с лабораторией молекулярной биологии Медико-генетического научного центра РАМН, руководитель: д.б.н. H.H. Вейко).

Статистическая обработка результатов проводилась с использованием компьютерной программы "Биостат". Был применен анализ качественных и

количественных признаков с применением параметрических (однофакторный дисперсионный анализ, критерий Стьюдента) и непараметрических (анализ множественных попарных сравнений с применением критерия у2) критериев статистической обработки.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Характеристика обследованного контингента больных и условий их

труда

Условия труда оценивались нами с учётом результатов научных разработок сотрудников гигиенических подразделений института, а также по данным характеристик условий труда, представленных территориальными ЦГСЭН с мест работы заболевших.

Обследованные в условиях стационара 201 человек работали на различных предприятиях, в основном г. Москвы и Московской области. Все они контактировали с веществами сенсибилизирующего и раздражающего действия. У всех больных была выявлена повышенная чувствительность к тому или иному химическому веществу по результатам кожного тестирования (зав. отделением дерматологии д.м.н., профессор Н.И. Измерова), НСТ-теста и цитохимического исследования (зав. отделением клинической лабораторной диагностики д.м.н., профессор Л.А. Иванова): цементу и бетону - у 21 человека, органическим растворителям - у 27, соединениям хрома - у 89, солям никеля - у 78, соединениям кобальта - у 71, синтетическим смолам, клеям, краскам - у 47, антибиотикам и фармацевтическим средствам - у 19, минеральным удобрениям и ядохимикатам - у 3. Большая часть больных были заняты в строительстве, производстве строительных материалов или работали на домостроительных комбинатах - 86 человек (42,8%) и имели профессии отделочницы, плиточника, штукатура, маляра, слесаря, формовщика, монтажника, машиниста и др.

Основная масса обследованных больных (77% женщин и 23% мужчин) представлена средней и старшей возрастными группами.

Все обследованные лица (201 чел.) в зависимости от формы профессионального аллергического заболевания кожи были разделены на три группы.

Первую группу обследованных составили 139 больных профессиональной экземой. Во вторую группу (42 чел.) вошли больные профессиональным аллергическим дерматитом. В третью группу (20 чел.)

вошли больные профаллергодерматозами (экзема и аллергический дерматит) в сочетании с профессиональной бронхиальной астмой.

Биохимические и молекулярно-генетические исследования.

Подсемейство цитохрома 1А принимает участие, главным образом, в активации химических веществ до канцерогенных, мутагенных и токсических эффектов. По современным представлениям, химические вещества, воздействующие на организм, в результате матаболической активации образуют продукты, способные взаимодействовать с биологическими макромолекулами и образовывать с ними комплексы - неоантигены, вызывая таким образом иммунотоксические реакции. Установлено, что 3-25 % токсических эффектов составляют анафилактические, астматические, аллергические реакции, которые способствуют формированию бронхиальной астмы, дерматитов, гепатитов, нефритов и др.

При анализе результатов распределения частоты полиморфного вариан.а гена CYP 1А1*2С наиболее выраженные изменения были получены в группе больных сочетанной патологией, что свидетельствует о более высокой скорости образования токсичных метаболитов у этих лиц.

Анализ особенностей клинического течения профаллергодерматозов в зависимости от генотипа CYP 1А1, выявил у 73,3% (^2=4,08; р>0,05) лиц с наличием гетерозиготного генотипа (A/G) CYP 1А1*2С формирование заболевания при небольшом (до 5 лет) стаже работы в условиях воздействия вредных производственных факторов, у лиц с нормальной аллелью CYP 1А1 (А/А)-52,0% (Рис.1).

Х2=4,08; р>0,05

Рис. 1. Частота раннего развития заболевания в зависимости от генотипа

Сур 1А1

Сур 1А1 *2С (А/С)

Сур 1А1 (А/А)

13 Раннее развитие заболевания (до 5 лет) Я Развитие заболевания после 5 лет работы

О Раннее развитие заболевания (до 5 лет) Я Развитие заболевания после 5 лет работы

Микросомальная эпоксидгидролаза (ЕРХН) обеспечивает метаболизм и детоксикацию высокоактивных производных эпоксида, которые накапливаются в результате работы предшествующих ферментов. В настоящее время известно, что ЕРХН может находиться в двух функционально различных состояниях - «медленном» и «быстром», обусловленных мутациями в экзонах 3 и 4, соответственно. Существование фермента, как с низкой, так и с высокой активностью приводят к накоплению промежуточных токсичных метаболитов, которые приводят к усилению токсического действия химических веществ. Кроме этого промежуточные метаболиты могут связываться с нуклеиновыми кислотами, поражая при этом геном и запуская процессы мутагенеза и канцерогенеза.

При исследовании «быстрого» аллеля A-415G среди больных профессиональными аллергодерматозами было обнаружено достоверное превышение частоты встречаемости гетерозиготного генотипа (A/G) гена ЕРХН A-415G у 31,8% лиц (у! = 7,5, р <0,01) в сравнении с группой популяционного контроля 19,5%, т.е эти лица имели увеличение активности эпоксидгидролазы на 25%.

При исследовании «медленного» аллеля Т-337С, характеризующегося снижением ферментативной активности эпоксидгидролазы до 50% статистически достоверных различий по сравнению с популяционным контролем выявлено не было, однако у 57,8% лиц с гетерозиготным вариантом гена и у 53,3% лиц с гомозиготным вариантом наблюдалось более ранее развитие заболевания - до 5 лет работы с вредными производственными факторами.

Система глутатионтрансфераз является важной антиоксидантной системой, которая препятствует образованию и накоплению в организме активных форм кислорода. Глутатионопосредованная детоксикация играет ключевую роль в обеспечении резистентности клеток к перекисному окислению липидов, свободным радикалам, алкилированию белков и в предотвращении повреждений ДНК. Полиморфизм GSTM1 и GSTT1 обусловлен наличием двух аллелей: функционально активного и неактивного или нулевого.

При анализе результатов распределения частоты гомозигот по дефицитному варианту генов GSTM1 и GSTT1, у обследованных больных в сравнении с популяционным контролем достоверных различий выявлено не

было. Это связано с высокой встречаемостью данных полиморфизмов в популяции - до 46,8% для С5ТМ1 и до 20% для СвТЛ.

Индивидуальный анализ больных с отсутствием фермента С8ТМ1 выявил достоверное превышение частоты встречаемости лиц, у которых заболевание началось до 5 лет от начала работы с вредными производственными факторами во всех обследованных группах в сравнении с лицами, имеющими нормальную активность фермента (рис.2).

| — ■» С5ТМ1 О/О V С5 ТМ1 +/+

П р.э кзема Х2 -8,97; р<0,01

Рис. 2. Доля лиц с ранним развитием заболевания (при стаже работы до 5 лет) в зависимости от генотипа С8ТМ1в обследованных группах (ПАД -профаллергодерматозы, ПБА - профессиональная бронхиальная астма)

При одновременном наличии делеции по генам 05ТМ1 и ОБТИ раннее

развитие наблюдалось у 69,2% лиц с профессиональными заболеваниями кожи,

при отсутствии делеции по обоим генам раннее развитие наблюдалось у 39,5%

обследованных (рис. 3).

»♦♦♦♦♦ -

Профаллергодерматозы

1 СБТМ! 0/0,й5ТТ1 О/О .} ОЭТМ! +/+,С5ТТ1 +/+

Рис.З. Доля лиц с ранним развитием заболевания (при стаже работы до 5 лет) в зависимости от генотипов СвТМ1 и ввТЛ у больных профаллергодерматозами

При воздействии комплекса неблагоприятных факторов производственной среды и трудового процесса происходит мобилизация не только системы биотрансформации ксенобиотиков, направленной на поддержание основных жизненных функций и повышение резистентности к раздражителю, но и к интенсификации свободнорадикальных процессов.

При исследовании процессов перекисного окисления липидов у всех обследованных больных выявлена гиперактивация процессов свободнорадикапьного окисления, характеризующаяся достоверным повышением уровня продуктов ПОЛ по сравнению с группой контроля (табл.1).

Таблица 1

Уровень продуктов перекисного окисления липидов у обследованных

больных

Группа п Биохимический показатель

ДК,мкмоль/л КД, мкмоль/л КБ, мкмоль/л

I Профессиональная экзема 61 17,2±0,8*** 3,61±0,14*** 173,0±2,4***

II Профессиональный аллергический дерматит 22 18,6±1,6*** 2,44±0,28 177,5±4,6***

III Профаллергодерматозы и профессиональная бронхиальная астма 20 14,6±1,4*** 2,26±0,17 168,0±4,6***

IV Контроль 40 6,4±0,4 2,09±0,1 146,5±3,4

Примечание. Достоверность различий с юнтролыюй группой *** р<0,001

Для выявления особенностей изменения состояния процессов перекисного окисления липидов у больных профаллергодерматозами в зависимости от воздействующего фактора все обследованные были разделены на две группы:

1-ая группа - больные профаллергодерматозами от воздействия металлов-аллергенов (Сг, Со) - 43 человека.

2-ая группа - больные профаллергодерматозами от воздействия веществ раздражающего действия (растворители, краски и др.) - 40 человек.

При проведении анализа уровня катаболитов перекисного окисления липидов в зависимости от воздействующего фактора было выявлено, что в группе аллергодерматозов от воздействия металлов-аллергенов (Сг, Со) достоверно (р<0,05) выше уровни диеновых конъюгатов, кетодиенов и карбонилов достоверно (р<0,05) выше по сравнению с группой аллергодерматозов от воздействия веществ раздражающего действия

(растворители, краски и др.) (табл.2). Полученные данные согласуются с выраженностью клинического течения заболевания у лиц подвергающихся воздействию преимущественно металлов-аллергенов.

Таблица 2

Уровень продуктов ПОЛ у обследованных больных профессиональными

аллергодерматозами в зависимости от воздействующего фактора

Воздействующий фактор п Биохимический показатель

ДК, мкмоль/л кд, мкмоль/л КБ, мкмоль/л

Аллергодерматозы от воздействия металлов-аллергенов (Сг, Со) 43 18,3±0,9* 2,83±0,14* 178,6±3,0*

Аллергодерматозы от воздействия веществ раздражающего действия (растворители, краски и др.) 40 15,4±0,9 2,36±0,18 169,4±2,4

Примечание. Достоверность различий с группой аллергодерматоэов от воздействия веществ раздражающего действия: * р<0,05

Ключевой системой, непосредственно вступающей в реакции

окислительно-восстановительного обмена, является тиол-дисульфидная окилительно-восстановительная система, включающая такие антиоксиданты как супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионредуктаза, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа. Показано, что тиол-дисульфидная система принимает участие в механизмах неспецифической резистентности, в том числе при развитии воспалительных процессов. Наличие изменений со стороны данного компонента антиоксидантной системы (АОС) может служить критерием активности воспалительных процессов в организме. Динамика изменений компонентов тиол-дисульфидной окилительно-восстановительной системы позволяет также оценить эффективность проводимых лечебно-профилактических мероприятий.

При исследовании состояния системы антиоксидантной защиты в группах больных с профессиональной экземой и профессиональным дерматитом было выявлено снижение уровня антиоксидантной защиты, которое выражалось в снижении уровня 8Н-групп и снижении тиол-дисульфидного соотношения (БН/БВ). В группе больных с сочетанной патологией достоверных различий выявлено не было, что является, по-видимому, следствием активно проводимой терапии больным с профессиональной бронхиальной астмой (табл. 3).

Таблица 3

Уровень продуктов перекисного окисления липидов у обследованных больных профессиональными аллергодерматозами в зависимости от _воздействующего фактора_

Группа п Биохимический показатель

SH, мкмоль/л SS, мкмоль/л SH/SS GSTP, нг/мл

I Профессиональная экзема 61 106,9±4,0** 82,6±4,8 1,41 ±0,06** 119,9±12,5

II Профессиональный аллергический дерматит 22 104,1±9,9* 79,3±9,2 1,39±0,11** 108,6±10,5

III Профаплергодерматозы и профессиональная бронхиальная астма 20 112,5±5,1 87,5±9,2 1,49±0,12 101,4±17,4

IV Контроль 40 122,4±2,9 79,1±1,8 1,60±0,02 107,4±7,2

Примечание. Достоверность различий с юнтролыюй группой ** р<0,01, * р<0,05

Исследование количественного уровня глутатион-8-трансферазы Р не показало достоверных различий с группой контроля, однако у 30% обследованных лиц наблюдался сниженный уровень глутатион - Б-трансферазы Р.

Глутатион-Б-трансфераза Р является ферментом антиоксидантной защиты, поэтому представляло интерес проанализировать показатели уровня продуктов перекисного окисления липидов в зависимости от количественного содержания глутатион-Б-трансферазы Р в сыворотке больных.

Проведенные исследования выявили обратную корреляцию между количественным содержанием С8ТР1 и содержанием диеновых конъюгатов и кетодиенов в сыворотке больных (г = -0,35 и г = -0,33, р<0,05 соответственно), что свидетельствует о выраженных изменениях в системах перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты (Рис.4).

50 100 150 200 2Ь0 300 О 50 100 150 200 250 300

6$ТР1, иг/мл СЭТР!, иг/мя

г = -0,35, р<0,05 г =-0,33, р<0,05

Рис. 4. Анализ зависимости между количественным содержанием в8ТР1 в сыворотке и показателями ПОЛ

Учитывая выявленные изменения в системе оксиданты-антиоксиданты,

представляло интерес исследовать количественное содержание внеклеточной ДНК и нуклеазной активности для оценки степени выраженности процессов повреждения клеточной мембраны.

Исследование уровня внеклеточной ДНК и нуклеазной активности не показало статистически достоверных различий в сравнении с группой контроля, однако при индивидуальном анализе данных показателей у обследованных лиц с наличием делеции в генах глутатион-Б-трансферазы М и Т (с отсутствием ферментов глутатион-Б-трансферазы М и Т) было выявлено достоверное увеличение уровня диеновых конъюгатов, внеклеточной ДНК и повышение ферментативной активности нуклеаз (рис. 5).

Ь ТМ1 ОД).

<3 Б ТТ1 О /О

•Ч СБ ТМ1 + /♦ С5ТГ1

Рис. 5. Уровень внеклеточной ДНК и нуклеазной активности в зависимости от генотипа глутатион-в-трансферазы М и Т

Сложное взаимодействие функций отдельных генов обеспечивает

стабильность и адаптивность функционирования генотипа в целом в различных условиях среды. В результате отдельных генных мутаций, которые мог>г

определять индивидуальные особенности метаболических систем организма, включая различные белковые и другие молекулярные структуры, системные проявления гомеостаза нарушаются и изменяется способность организма выдерживать повреждающее воздействие факторов окружающей среды различной природы - производственных, экологических, инфекционных.

Нами была предпринята попытка оценить состояние больных и проанализировать сроки развития заболевания в зависимости от сочетания 3-х и более выявленных полиморфизмов по изученным генам (табл. 4).

Таблица 4

Зависимость показателей системы оксиданты-антиоксиданты и уровня

№ Сур1А1 СурЗА4 ЭЗТМ! 08ТТ1 ЕРНХ1 (быстр) ЕРНХ1 (медлен) аБТР! Вн. ДНК Нукл. Акт. дк Диагноз Время начала

1 + - + - + + N тт N тт Распр. дерматит Через 2 года

2 - - + + + - 1 N N ттт Экзема верхи, кон. Через 1 год

3 - - + - + + N N N тт Экзема верхн. кон. Через 2 года

4 - + + + - + 1 ТТ тт ттт Дерматит верхн. кон. Через 2 года

5 - + + + - - N N тт тт Дерматит верхн. кон. Сразу

6 - - + + - + 1 ттт 1 ттт Дерматит верхн. кон. Через 4 года

Все больные с сочетанием нескольких редких форм полиморфных генов заболевали в течение первых пяти лет после начала работы во вредных условиях. Обращает на себя внимание и тот факт, что эти же больные имели более высокие уровни диеновых конъюгатов, повышенный уровень внеклеточной ДНК и высокую активность нуклеаз в сочетании с низким содержанием 08ТР1, что свидетельствует о роли изученных систем в патогенезе профессиональных аллергических дерматозов.

Таким образом, на основании проведенных исследований и полученых результатов показана взаимосвязь компонентов изученных систем и их роль в механизмах развития и формирования профессиональных аллергических дерматозов от воздействия веществ раздражающего и сенсибилизирующего действия (рис.6).

Рис.6. Взаимосвязь компонентов изученных систем и их роль в механизмах развития и формирования профессиональных аллергических дерматозов от воздействия веществ раздражающего и сенсибилизирующего действия

ВЫВОДЫ:

1. У больных профаллергодерматозами выявлены полиморфные гены системы биотрансформации ксенобиотиков: СУР 1А1*2С, СУРЗА4*1В, ЕРНХ1 Т-337С и ЕРНХ1 А-4150; делеции генов в8ТМ1 и С8ТТ1; нарушения в системе оксиданты-антиоксиданты и накопление внеклеточной ДНК с повышением активности нуклеаз, что свидетельствует о роли изученных систем в патогенезе профессиональных аллергических дерматозов.

2. Механизм реализации наличия определенных генетико-биохимических вариантов ферментов цитохром Р-450 зависимой монооксигеназной системы включает индивидуальные особенности показателей системы оксиданты-антиоксиданты, о чем свидетельствует выявленная зависимость между некоторыми биохимическими показателями и конкретной генотипической принадлежностью. Обнаружены достоверные ассоциации: генотипов СУР 1 А1*2С, СЭТМ! О/О и СЗТ'П О/О, ЕРНХ1 Т-337С (С/Т), атакже сочетания 2-х и более из указанных генов с повышенным уровнем диеновых конъюгатов; ЕРНХ1 Т-337С (Т/Т) и низкого уровня С8ТР1.

3. У больных профессиональными аллергодерматозами с делецией ОвТМ! и С8ТТ1 (отсутствием ферментов) выявлено достоверное увеличение уровня продуктов перекисного окисления липидов, что приводит к накоплению внеклеточной ДНК и повышению ферментативной активности нуклеаз и свидетельствует о высокой степени повреждения мембран клеток.

4. Выявлена обратная корреляция между количественным содержанием С8ТР1 и содержанием диеновых конъюгатов и кетодиенов (г = -0,35 и г = -0,33, р<0,05 соответственно), что свидетельствует о выраженных изменениях в системах перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у больных профессиональными заболеваниями кожи.

5. Сочетание неблагоприятных гетеро- и гомозиготных аллелей генов СУР 1А1, СУРЗА4, ЕРНХ1 и делеций генов й8ТМ1 и 08ТТ1, низкий количественный уровень С8ТР1 характеризуется ранним (при стаже работы во вредных условиях до 5 лет) развитием и неблагоприятным прогнозом профессиональной патологии кожи.

6. На основе проведенных исследований разработан комплекс молекулярно-генетических и биохимических показателей системы биотрансформации ксенобиотиков, включающий определение полиморфных вариантов генов СУР 1А1, СУРЗА4, ЕРНХ1, делеций генов ОБТМ! и С8ТТ1, количественного

уровня GSTP1 компонентов системы оксиданты-антиоксиданты и процессов повреждения ДНК в зависимости от ферментативной активности нуклеаз для оценки риска развития и прогноза течения профессиональных аллергических дерматозов от воздействия веществ раздражающего и сенсибилизирующего действия.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ НАУЧНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кузьмина Л.П., Безрукавникова Л.М., Софронова Е.В., Лазарашвили H.A., Коляскина М.М. «Неиммунные механизмы в развитии и течении профессиональных аллергических заболеваний» Актуальные проблемы медицины труда. Сборник трудов института / под ред. Н.Ф. Измерова. - М.: ООО Фирма «Реинфор», 2009. - С.91 - 106.

2. Кузьмина Л.П., Измерова Н.И., Лазарашвили H.A., Безрукавникова Л.М., ЧикинВ.В., КоляскинаМ.М., ФоминаВ.С. Роль системы «оксиданты-антиоксиданты» и процессов повреждения ДНК в патогенезе профессиональных аллергических дерматозов.//Актуальные проблемм медицины труда. Сборник трудов института / под ред. Н.Ф.Измерова. - М.: ООО Фирма «Реинфор», 2009. - С. 107 - 117.

3. Кузьмина Л.П., Измерова Н.И., Коляскина М.М. Изучение функциональной активности и генотипов различных семейств цитохромов у больных профессиональными заболеваниями аллергенной природы. // Материалы VIII Всероссийского конгресса «Профессия и здоровье». Москва, 25 - 27 ноября 2009 г. - М.: Издательство «Дельта», - С.268 - 270.

4. Кузьмина Л.П., Измерова Н.И., Пилат Т.Л., Лазарашвили H.A., Безрукавникова Л.М., Софронова Е.В., Коляскина М.М., Чикин В.В., Ларкин A.B., Петинати Я.А., Фомина B.C. «Состояние системы «оксиданты-антиоксиданты» у больных профессиональными аллергическими дерматозами» (диагностика, риск развития, прогноз, профилактика). Методическое пособие для врачей. (Утверждено Научным советом по Медико-экологическим проблемам здоровья работающих, Москва 2009г.).

5. Кузьмина Л.П., Измерова Н.И., Лазарашвили H.A., Безрукавникова Л.М., Софронова Е.В., Коляскина М.М., Фомина B.C. «Проблема индивидуальной чувствительности в медицине труда». Методическое пособие для врачей. (Утверждено Научным советом по Медико-экологическим проблемам здоровья работающих, Москва 2009г.).

6. Кузьмина Л.П., Коляскина М.М., Измерова Н.И., Лазарашвили H.A., Безрукавникова Л.М. «Биохимические и молекулярно-генетические маркеры предрасположенности к развитию профаплергодерматозов». Методическое пособие для врачей. (Утверждено Научным советом по Медико-экологическим проблемам здоровья работающих, Москва 2011г.).

7. Кузьмина Л.П., Лазарашвили H.A., Коляскина М.М. и др. «N272H-полиморфизм гена СРОХ и некоторые клинико-биохимические показатели у лиц, подвергшихся воздействию ртути» Ж. «Медицинская генетика» -2009 - Т. 8, № 5 - с.24-28.

8. Кузьмина Л.П., Безрукавникова Л.М., Коляскина М.М. «Показатели тиолдисульфидного звена антиоксидантной системы, как критерии риска развития аллергических заболеваний кожи» Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Производственно-обусловленные нарушения здоровья работников в современных условиях». Шахты, 2010. — Издательство Госиздат 2010. - с. 74-75.

9. Коляскина М.М. Изучение роли тиолдисульфидного звена антиоксидантной системы и генетического биохимического полиморфизма глутатион-S-трансферазы в патогенезе профессиональных аллергических дерматозов. Современные технологии обеспечения биологической безопасности: Материалы научно-практической конференции молодых ученых и специалистов научно-исследовательских организаций Роспотребнадзора (25-27 мая 2010г.) под ред. Академика РАМН Г.Г. Онищенко,- Протвино: А-ПРИНТ ЗАО, 2010,-418с, стр. 57-60.

10. Коляскина М.М., Кузьмина Л.П., Шипулин Г.А., Миронов К. О, Дедков В.Г., Дунаева Е.А. «Разработка метода определения полиморфизмов гена цитохрома р-450 1а1 у больных профессиональными аллергодерматозами с применением реакции пиросеквенирования» Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Молекулярная диагностика - 2010» - Москва, 24-26 ноября 2010 г., T.4.-C.264-266. П.Кузьмина Л.П., Измерова Н.И., Лазарашвили H.A., Коляскина М.М. «Полиморфизм глутатионтрансферазы (GSTM1) у больных профессиональными аллергическими дерматозами» Материалы пленума по теме «Научно-методические и законодательные основы обеспечения генетической безопасности факторов и объектов окружающей и производственной среды в целях сохранения здоровья человека» (15-16 декабря

2010г.) под редакцией академиков РАМН Ю.А. Рахманина и Н.Ф. Измерова, Москва 20 Юг.-с. 96-97.

12. Коляскииа М.М. «Полиморфизм гена цитохрома Р-450 1А1 у больных профессиональными аллергодерматозами» Материалы пленума по теме «Научно-методические и законодательные основы обеспечения генетической безопасности факторов и объектов окружающей и производственной среды в целях сохранения здоровья человека» (15-16 декабря 2010г.) под редакцией академиков РАМН Ю.А. Рахманина и Н.Ф. Измерова, Москва 201 Ог.-с. 90-91.

13. Кузьмина Л.П., Измерова Н.И., Спицын В.А., Лазарашвили H.A., Коляскина М.М., Безрукавникова Л.М. «Роль эндотелиальной синтазы окиси азота в патогенезе некоторых профессиональных заболеваний» Материалы пленума по теме «Научно-методические и законодательные основы обеспечения генетической безопасности факторов и объектов окружающей и производственной среды в целях сохранения здоровья человека» (15-16 декабря 2010г.) под редакцией академиков РАМН Ю.А. Рахманина и Н.Ф. Измерова, Москва 20Юг.-с. 97-98.

14. Коляскина М.М., Лазарашвили H.A., Безрукавникова Л.М. «Исследование системы антиоксидантной защиты у больных профессиональными аллергическими заболеваниями кожи» Материалы IX Всероссийского конгресса «Профессия и Здоровье» и IV Всероссийского съезда врачей-профпатологов (24-26 ноября 2010 г.). - М.-с. 266-267.

15. Коляскина М.М, Кузьмина Л.П. «Использование метода определения полиморфизмов гена цитохрома Р-4501А1 с применением реакции пиросеквенирования у больных профессиональными аллергодерматозами» Материалы IX Всероссийского конгресса «Профессия и Здоровье» и IV Всероссийского съезда врачей-профпатологов (24-26 ноября 2010 г.).- М,-с.264-265.

16. Кузьмина Л.П., Измерова Н.И., Коляскина М.М. «Роль полиморфных генов системы биотрансформации ксенобиотиков в патогенезе профессиональных аллергодерматозов», статья в Ж. «Медицина труда и промышленная экология» - 2011 - № 7 - с.17-23.

17. Измеров Н.Ф., Кузьмина Л.П., Коляскина М.М., Лазарашвили H.A. «Молекулярно-генетические исследования в медицине труда», статья в Ж. «Гигиена и санитария» - 2011 - № 5 - с.11-15.

Бумага «Буе^Сору». Формат 60x90 1/16. Тираж 100 экз. Подписано в печать 22.08.2011 г. Отпечатано в типографии ООО КМП «Фирма ЭРА» 105484, Москва, Сиреневый б-р, д.72 Тел.: (499) 464-1774, 8(903) 194-3190

В последние годы широкое распространение получили геномные и протеомиые исследования по изучению генетико-биохимических полиморфных систем и взаимосвязи отдельных аллельных вариантов генов с различными патологическими процессами, с интенсивностью протекания биохимических реакций, с особенностями метаболизма лекарственных средств, с предрасположенностью к различным видам спортивной деятельности и т.д. [6,77,39,35.].

Многообразие производственных химических соединений с раздражающими и сенсибилизирующими свойствами, их комплексное воздействие на организм и кожу, в частности, в сочетании с многочисленными факторами экзо- и эндогенного характера, включая генетически обусловленные особенности метаболизма, приводят к формированию и развитию профессиональных аллергических дерматозов [28,60].

Высокая распространенность данной патологии в структуре профессиональной заболеваемости, тенденция к продолжающемуся росту обуславливают актуальность дальнейшего изучения патогенетических особенностей формирования профаллергодерматозов для выявления генетических и биохимических маркеров предрасположенности.

Комплексный и комбинированный характер воздействия химических веществ на организм, особенности токсикокинетики, популяционная и индивидуальная чувствительность к химическим веществам обуславливают особенности протекания метаболических реакций, определяющих преобладание процессов детоксикации или активации химических веществ, влияющих на сроки формирования и течеиие профессиональных аллергодерматозов.

Данные многочисленных исследований, выполненных в России и за рубежом, позволяют утверждать, что одним из основных биохимических процессов, определяющих индивидуальный ответ организма на воздействие ксенобиотиков, в том числе и лекарственных веществ, является биотрансформация с преимущественным участием многочисленного семейства цитохромов Р-450, ферментов конъюгации и транспортных белков [4,48,77,113].

Риск развития заболеваний от воздействия веществ токсического и аллергенного действия связан с высокой активностью множественных форм цитохромов Р450 в сочетании с низкой активностью ферментов 11-й фазы биотрансформации и приводит к увеличению риска развития интоксикаций, иммунопатологических процессов и формированию профессиональных и производственно-обусловленных заболеваний.

Исследования, посвященные изучению роли генетико-биохимической полиморфной цитохром Р-450 зависимой монооксигеиазной системы в механизмах развития профаллергодерматозов носят ограниченный характер и требуют дальнейшего изучения для разработки патогенетически обоснованной системы лечебно-профилактических мероприятий [36, 37, 82, 120, 135].

Все вышесказанное определяет актуальность изучения роли полиморфных вариантов генов системы биотрансформации ксенобиотиков в механизмах формирования и развития профессиональных аллергических дерматозов, оценки индивидуального риска развития, прогноза и индивидуализированного подбора лекарственных средств у данного контингента.

Диссертационная работа выполнена в рамках госбюджетной темы НИИ МТ РАМН № 0904 «Производственные факторы, как триггеры в развитии наиболее распространенных форм общесоматичсской патологии и роль медицины труда в системе их профилактики».

Цель работы - изучение роли полиморфных вариантов генов системы биотрапсформации ксенобиотиков в механизмах формирования и развития профессиональных аллергических дерматозов для обоснования гепетико-биохимических критериев оценки риска развития, прогноза клинического течения и мониторинга эффективности лечебно-профилактических мероприятий.

В соответствии с целыо данной работы предстояло решить следующие задачи:

1. Разработать тест-систему для определения полиморфных гомо и гетерозиготных вариантов генов системы биотрапсформации ксенобиотиков (Сур1А1, СурЗА4, Эпоксидгидролазы 1) для внедрения в клинику медицины труда.

2. Провести генотипировапие ферментов системы биотрансформации ксенобиотиков (Сур1А1, СурЗА4, Эпоксидгидролазы 1, С8ТМ1, С8ТТ1) у больных профессиональными аллергическими дерматозами для оценки значимости их генетического биохимического полиморфизма в механизмах формирования и развития указанной нозологии.

3. Изучить состояние системы «оксиданты-антиоксиданты» у больных с профессиональными заболеваниями кожи и проанализировать зависимость изменений в дайной системе от гепотипических разновидностей ферментов системы биотрапсформации ксенобиотиков.

4. Исследовать уровень внеклеточной ДНК и ферментативной активности нуклеаз у больных профаллергодерматозами и проанализировать зависимость изменений указанных показателей от состояния системы оксиданты-антиоксиданты.

5. Обосновать клинико-лабораторный комплекс биохимических и молекулярно-генетических показателей для прогноза индивидуального риска развития профессиональных аллергических дерматозов, оценки тяжести клинического течения, научно обоснованного проведения профилактических и лечебных мероприятий.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые разработана тест-система для выявления полиморфизмов генов СУР 1А1, СУРЗА4, ЕРНХ1 с применением реакции пиросеквенирования для внедрения в клинику медицины труда с целыо оценки риска развития профессиональных и производственно обусловленных заболеваний.

Проведено комплексное исследование генетически полиморфной цитохром Р-450 зависимой монооксигеназной системы (СУР 1А1, СУРЗА4, ЕРПХ1 и делеций генов 08ТМ1 и ОЗТП), компонентов системы оксиданты-антиоксиданты, процессов повреждения ДНК и ферментативной активности нуклеаз у больных профаллергодерматозами. Показана взаимосвязь компонентов изученных систем и их роль в патогенетических механизмах развития профаллергодерматозов от воздействия веществ раздражающего и сенсибилизирующего действия.

Показаны особенности состояния системы оксиданты-антиоксидапты в зависимости от наличия различных вариантов полиморфных генов системы биотрансформации ксенобиотиков.

Изучена особенность сроков развития и клинического течения профаллергодерматозов в зависимости от наличия различных вариантов полиморфных генов системы биотрансформации ксенобиотиков.

Впервые проведены исследования по изучению уровня внеклеточной ДНК и нуклеазпой активности и выявлена взаимосвязь накопления ДНК в плазме крови в зависимости от состояния системы оксидапты-антиоксидаиты у больных профессиональными заболеваниями кожи.

Определены молекулярпо-генетические и биохимические критерии риска развития и прогноза течения профессиональных аллергодерматозов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. На основании выполненных молекулярно-генетических и биохимических исследований по изучению особенностей состояния цитохром Р-450 зависимой монооксигеназной системы у больных профессиональными аллергодерматозами разработаны критерии индивидуального риска развития профессиональной патологии кожи, которые могут быть использованы в системе профилактических и лечебно-диагностических мероприятий.

Основными формами внедрения являются:

1. Заявка на патент №201 1132624 от 04.08.2011г. «Способ прогнозирования сроков развития профессиональных аллергических дерматозов при воздействии факторов раздражающего и сенсибилизирующего действия»

2. Заявка па патент №2011133883 от 12.08.2011г. «Способ прогнозирования риска раннего развития профессиональных аллергических дерматозов»

3. Результаты диссертационной работы легли в основу методических пособий для врачей «Состояние системы «оксиданты-антиоксиданты» у больных профессиональными аллергическими дерматозами (диагностика, риск развития, прогноз, профилактика)», Москва 2009г., «Проблема индивидуальной чувствительности в медицине труда» Москва 2009г. и «Биохимические и молекулярпо-гепетические маркеры предрасположенное! и к развитию профаллергодерматозов», Москва 2011г.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. В патогепенетических механизмах развития профессиональных аллергодерматозов от воздействия веществ раздражающего и сенсибилизирующего действия важную роль играет сопряженность гепетико-биохимической полиморфной цитохром Р-450 зависимой монооксигеназпой системы, процессов перекиспого окисления липидов и антиоксидантпой защиты.

2. Сочетание неблагоприятных гетеро- и гомозиготных аллелей генов СУР 1А1, СУРЗА4, ЕРНХ1 и делеций генов С8ТМ1 и С8ТТ1, низкий количественный уровень в8ТР1 характеризуются ранним (при стаже работы во вредных условиях до 5 лет) развитием и неблагоприятным прогнозом клинического течения профессиональной патологии кожи.

3. Для оценки риска развития профессиональной патологии кожи целесообразно определять биохимические и молекулярпо-гепетические показатели цитохром Р-450 зависимой монооксигеназпой системы, показатели системы оксиданты-антиоксиданты и уровень внеклеточной ДНК с пуклеазпой активностью.

ВЫВОДЫ:

1. У больных профаллергодерматозами выявлены полиморфные гены системы биотрансформации ксенобиотиков: СУР 1А1*2С, СУРЗА4*1В, ЕРНХ1 Т-337С и ЕРНХ1 А-415С; делеции генов 08ТМ1 и ОБТСТ; нарушения в системе оксиданты-антиоксиданты и накопление внеклеточной ДНК с повышением активности нуклеаз, что свидетельствует о роли изученных систем в патогенезе профессиональных аллергических дерматозов.

2. Механизм реализации наличия определенных генетико-биохимических вариантов ферментов цитохром Р-450 зависимой монооксигеназной системы включает индивидуальные особенности показателей системы оксиданты-антиоксиданты, о чем свидетельствует выявленная зависимость между некоторыми биохимическими показателями и конкретной генотипической принадлежностью. Обнаружены достоверные ассоциации: генотипов СУР 1А1*2С, С8ТМ1 0/0 и ОБГЛ 0/0, ЕРНХ1 Т-337С (С/Т), а также сочетания 2-х и более из указанных генов с повышенным уровнем диеновых конъюгатов; ЕРНХ1 Т-337С (Т/Т) и низкого уровня в8ТР1.

3. У больных профессиональными аллергодерматозами с делецией 08ТМ1 и С8ТТ1 (отсутствием ферментов) выявлено достоверное увеличение уровня продуктов перекисного окисления липидов, что приводит к накоплению внеклеточной ДИК и повышению ферментативной активности нуклеаз и свидетельствует о высокой степени повреждения мембран клеток.

4. Выявлена обратная корреляция между количественным содержанием в8ТР1 и содержанием диеновых конъюгатов и кетодиенов (г = -0,35 и г = -0,33, р<0,05 соответственно), что свидетельствует о выраженных изменениях в системах перекисного окисления липидов и аптиоксидаптной защиты у больных профессиональными заболеваниями кожи.

5. Сочетание неблагоприятных гетеро- и гомозиготных аллелей генов СУР 1А1, СУРЗА4, ЕРНХ1 и делеций генов в8ТМ1 и 08ТТ1, низкий количественный уровень С8ТР1 характеризуется ранним (при стаже работы во вредных условиях до 5 лет) развитием и неблагоприятным прогнозом профессиональной патологии кожи.

6. На основе проведенных исследований разработан комплекс молекулярно-генетических и биохимических показателей системы биотрансформации ксенобиотиков, включающий определение полиморфных вариантов генов СУР 1А1, СУРЗА4, ЕРНХ1, делеций генов в8ТМ1 и 08ТТ1, количественного уровня в8ТР1 компонентов системы оксидангы-антиоксиданты и процессов повреждения ДНК в зависимости от ферментативной активности нуклеаз для оценки риска развития и прогноза течения профессиональных аллергических дерматозов от воздействия веществ раздражающего и сенсибилизирующего действия.