Изучение генетически обусловленной чувствительности к действию мутагенов окружающей среды в индуцированном мутагенезе на клетках человека - Автореферат

Чапаевска) сочетанные частоты полиморфных вариантов шести основных генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и системы оксидантного равновесия (CYP1А1, PON1, GSTT1, GSTM1, CAT, MPO), а также проведено сравнение их частот с аналогичными данными в других популяциях в нашей стране и за рубежом. Делеция одновременно по генам GSTT1 и GSTM1 определяет более высокий уровень хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов периферической крови при нагрузке митомицином С по сравнению с лимфоцитами испытуемых с активными формами этих генов. У каждого испытуемого было взято информированное согласие, в котором он подтверждал свое согласие сдать соскоб с внутренней поверхности щеки для определения частот генов и 30 мл венозной крови для определения спонтанной и индуцированной частот хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов, а также ответить на ряд вопросов, касающихся его здоровья и образа жизни. Для гена PON1 генотип L/L означает гомозиготу по нормальному аллелю и проявляется в наличии одной полосы размером 124 п.о.. Для гена CAT генотип C/C означает гомозиготу по «дикому» аллелю и выявляется как наличие одной полосы размером 130 п.о.В проделанной работе впервые были изучены на трех значительных по объему выборках сочетанные частоты полиморфных вариантов шести основных генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и системы оксидантного равновесия и оценен спонтанный и индуцированный мутагенез in vitro в зависимости от полиморфизмов исследуемых генов. При определении групп риска здоровью на различных неблагополучных с позиции эколого-гигиенической оценки территориях важно учитывать у населения частоты генов, участвующих в биотрансформации ксенобиотиков. В нашем исследовании существенных различий при сравнении частот генов CYP1A1, PON1, MPO, CAT и GSTM1 с данными отечественных и зарубежных публикаций не было выявлено. На примере модельного мутагена (митомицина С) было показано, каким образом сочетание определенных генов оказывает влияние на ответ клеток человека на действие ксенобиотиков in vitro. При подготовке настоящего исследования предполагалось, что согласно литературным данным, обследуемые с нулевыми вариантами исследуемых генов будут более подвержены вредному фактору и на их культурах клеток будут видны выраженные результаты.С помощью неинвазивной ДНК-диагностики определены частоты аллелей и генотипов полиморфных локусов генов 1-й и 2-й фазы биотрансформации ксенобиотиков (CYP1A1, PON1 и GSTM1, GSTT1) и системы оксидантного равновесия (CAT и МРО) в московской популяции. При сравнении частот аллельных вариантов изучаемых генов с таковыми других европейских и азиатских популяций существенных различий для генов CYP1A1, PON1, MPO, CAT и GSTM1 не выявлено. Показано, что сочетание активных полиморфных вариантов PON1 и CAT приводит к уменьшению числа хромосомных разрывов на клетку по сравнению с вариантами со слабой активностью этих ферментов, (0,38±0,04 и 0,26±0,03, соответственно), что может быть связано с особенностями внутриклеточного метаболизма митомицина С. У индивидуумов, имеющих делецию одновременно по генам GSTT1 и GSTM1, определен более высокий уровень хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов периферической крови при нагрузке митомицином С по сравнению с лимфоцитами испытуемых, у которых эти гены активны.

В проделанной работе впервые были изучены на трех значительных по объему выборках сочетанные частоты полиморфных вариантов шести основных генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и системы оксидантного равновесия и оценен спонтанный и индуцированный мутагенез in vitro в зависимости от полиморфизмов исследуемых генов.

При определении групп риска здоровью на различных неблагополучных с позиции эколого-гигиенической оценки территориях важно учитывать у населения частоты генов, участвующих в биотрансформации ксенобиотиков. Такие популяционные оценки проводятся многими странами. В нашем исследовании существенных различий при сравнении частот генов CYP1A1, PON1, MPO, CAT и GSTM1 с данными отечественных и зарубежных публикаций не было выявлено.

Обнаружен высокий процент детей в группе из г. Оренбурга, гетерозиготных по делеции генов GSTT1 и GSTM1. Связи между наличием бронхолегочных заболеваний в г. Оренбурге и мочеполовых в г. Чапаевске с особенностями исследуемых генетических полиморфизмов не было выявлено.

На примере модельного мутагена (митомицина С) было показано, каким образом сочетание определенных генов оказывает влияние на ответ клеток человека на действие ксенобиотиков in vitro. При подготовке настоящего исследования предполагалось, что согласно литературным данным, обследуемые с нулевыми вариантами исследуемых генов будут более подвержены вредному фактору и на их культурах клеток будут видны выраженные результаты. Однако нам не удалось получить достоверных доказательств этой гипотезы на примере каждого из исследуемых полиморфизмов. Но определен повышенный уровень хромосомных повреждений у индивидуумов с одновременной делецией по генам GSTT1 и GSTM1 при действии митомицина С.

Выявлено, что сочетания определенных аллельных вариантов нескольких генов может оказывать защитное действие при поступлении мутагенов и ослабить их повреждающее влияние. Сочетание активных полиморфных вариантов генов PON1 и CAT понижает количество хромосомных аберраций в клетках периферической крови.

Таким образом, составление генных сетей увеличивает возможности поиска генетической предрасположенности к действию вредных факторов окружающей среды.

В ходе исследования была создана структура электронной базы для анализа информации и выпущены методические рекомендации «Неинвазивный молекулярно-генетический метод оценки индивидуальной чувствительности человека к действию ксенобиотиков», основанные на полученных результатах. Также была оценена информативность анкет, определяющих социально-психологический статус обследуемых, их профессиональный маршрут и другие немаловажные моменты их биографии.

Дальнейшее проведение исследований в обсуждаемом направлении поможет более полно понять причины возникновения экологически обусловленных заболеваний у индивидуумов определенной популяции и подобрать методы профилактики, позволяющие предотвратить их появление.1. Модифицированы и апробированы неинвазивные методики получения ДНК для изучения полиморфных генов.

2. С помощью неинвазивной ДНК-диагностики определены частоты аллелей и генотипов полиморфных локусов генов 1-й и 2-й фазы биотрансформации ксенобиотиков (CYP1A1, PON1 и GSTM1, GSTT1) и системы оксидантного равновесия (CAT и МРО) в московской популяции. При сравнении частот аллельных вариантов изучаемых генов с таковыми других европейских и азиатских популяций существенных различий для генов CYP1A1, PON1, MPO, CAT и GSTM1 не выявлено.

3. Показано, что сочетание активных полиморфных вариантов PON1 и CAT приводит к уменьшению числа хромосомных разрывов на клетку по сравнению с вариантами со слабой активностью этих ферментов, (0,38±0,04 и 0,26±0,03, соответственно), что может быть связано с особенностями внутриклеточного метаболизма митомицина С.

4. У индивидуумов, имеющих делецию одновременно по генам GSTT1 и GSTM1, определен более высокий уровень хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов периферической крови при нагрузке митомицином С по сравнению с лимфоцитами испытуемых, у которых эти гены активны. Частота хромосомных аберраций после введения мутагена составила 0,29±0,04 и 0,24±0,03, соответственно.

5. В ходе генотипирования группы детей из г. Оренбурга, страдающих хронической бронхолегочной патологией, отмечен высокий процент индивидуумов, гетерозиготных по делеции генов GSTT1 и GSTM1. Особенностей представительства полиморфных вариантов гена 1 фазы биотрансформации ксенобиотиков CYP1A1 не выявлено ни у детей г. Оренбурга, ни среди мальчиков, страдающих патологией мочеполовой системы г. Чапаевска.

6. Общий анализ результатов цитогенетических исследований показал, что уровень мутагенного ответа зависит от сочетанного взаимодействия аллельных вариантов нескольких генов (PON1 и CAT, GSTT1 и GSTM1).

1. Григорьева С.А., Никитина В.А. Распределение частот генетических полиморфизмов систем детоксикации ксенобиотиков у сотрудников ГУ НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина и МГНЦ РАМН. //Материалы II Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Окружающая среда и здоровье». Рязань, - 2007. - С.265-267

2. Григорьева С.А., Кириллов А.В., Косякова Н.В. Изучение частот генетических полиморфизмов систем детоксикации ксенобиотиков в московской популяции. //Итоги и перспективы научных исследований по проблеме экологии человека и гигиене окружающей среды. Москва, -2006. -с 328-331

3. Ревазова Ю.А., Аксенова М.Г., Сидорова И.Е., Григорьева С.А. Изучение индивидуальной чувствительности человека к действию факторов окружающей среды молекулярно-генетическими методами. // Неинвазивные методы в оценке здоровья населения. Москва,- 2006. гл.17. - с 274-286

4. Григорьева С.А., Никитина В.А., Косякова Н.В., Кириллов А.В., Аксенова М.Г., Сидорова И.Е., Ревазова Ю.А., Чеботарев А.Н., Бочков Н.П. Частота полиморфизмов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков CYP1A1, GSTM1 и GSTT1 у жителей города Москвы. // Медицинская генетика - 2007.- № 3., -с 38-43

5. Григорьева С.А., Никитина В.А., Ревазова Ю.А. Связь аллельных вариантов генов детоксикации ксенобиотиков с цитогенетическим ответом на действие мутагена. // Гигиена и Санитария - 2007. -№5., - с62-63