650000, г. Кемерово, пр-т Советский, д. 18
18 Sovetsky Ave., Kemerovo, 650000
650000, г. Кемерово, пр-т Советский, д. 18
650000, г. Кемерово, ул. Красная, д. 6
18 Sovetsky Ave., Kemerovo, 650000
6 Krasnaya str., Kemerovo, 650000
Введение. Профессиональное воздействие комплекса генотоксических агентов (угольная пыль, тяжёлые металлы, полициклические ароматические углеводороды) на угольных теплоэлектростанциях (ТЭС) может индуцировать эпигенетические изменения, в частности аномальное метилирование промоторов ключевых генов защиты генома, однако статус метилирования генов репарации ДНК (XRCC1, XRCC2, XRCC3, ERCC2, ERCC5) и биотрансформации ксенобиотиков (GSTP1, GSTT1, CYP1A1) у работников угольных ТЭС оставался неизученным. Цель – охарактеризовать профиль метилирования промоторов указанных генов у работников угольных ТЭС в сравнении с контрольной группой и оценить влияние производственных и индивидуальных факторов.
Методы. Обследовано 936 человек: 445 работников угольных ТЭС г. Кемерово и 491 житель, не занятый на промышленном производстве. Статус метилирования промоторов определяли методом метил-специфической ПЦР после бисульфитной конверсии ДНК. Валидация результатов выполнена путём полногеномного бисульфитного секвенирования (WGBS) на подвыборке (n=5).
Результаты. У работников ТЭС выявлено значимое увеличение частоты гиперметилированного и частично метилированного статуса промоторов всех восьми генов по сравнению с контролем (p <0,000001). Наиболее выраженные различия зафиксированы для GSTP1, GSTT1 и ERCC5 (гиперметилирование у работников в 4-5 раз чаще). Стаж работы >20 лет ассоциировался с более высокой частотой гиперметилирования ERCC2, XRCC1, XRCC3 (p <0,02). Работники топливно-транспортного, ремонтного, химического цехов и цеха тепловой автоматики и измерений демонстрировали наиболее высокие показатели гиперметилирования ERCC2, ERCC5 и GSTT1 (p <0,02). Значимых ассоциаций статуса метилирования с полом, возрастом, курением и наличием хронических заболеваний не обнаружено (p >0,05).
Заключение. Полученные данные впервые демонстрируют выраженный сдвиг эпигенетического профиля в сторону гиперметилирования промоторов генов репарации и детоксикации при работе на угольных ТЭС. Стаж работы и принадлежность к определённому производственному участку являются ключевыми детерминантами эпигенетических изменений. Полученные результаты обосновывают использование данных маркеров для биомониторинга профессиональных рисков.
Introduction. Occupational exposure to a complex of genotoxic agents (coal dust, heavy metals, polycyclic aromatic hydrocarbons) at coal-fired thermal power plants (TPPs) can induce epigenetic changes, in particular, abnormal methylation of the promoters of key genome protection genes. However, the methylation status of DNA repair genes (XRCC1, XRCC2, XRCC3, ERCC2, ERCC5) and xenobiotic biotransformation genes (GSTP1, GSTT1, CYP1A1) in coal-fired TPP workers remains unstudied. Objective: To characterize the methylation profile of these promoters in coal-fired TPP workers compared with a control group and to evaluate the influence of occupational and individual factors.
Methods. A total of 936 individuals were examined: 445 workers at coal-fired power plants in Kemerovo and 491 residents not employed in industrial production. Promoter methylation status was determined using methylation-specific PCR after bisulfite conversion of DNA. Results were validated using whole-genome bisulfite sequencing (WGBS) on a subsample (n=5).
Results. A significant increase in the frequency of hypermethylated and partially methylated promoter status of all eight genes was revealed in thermal power plant workers compared to the controls (p <0.000001). The most pronounced differences were recorded for GSTP1, GSTT1 and ERCC5 (hypermethylation in workers was 4-5 times more frequent). Work experience of >20 years was associated with a higher frequency of hypermethylation of ERCC2, XRCC1, XRCC3 (p <0.02). Workers in the fuel and transport, repair, chemical shops and the thermal automation and measurements shop demonstrated the highest rates of hypermethylation of ERCC2, ERCC5 and GSTT1 (p < 0.02). No significant associations of methylation status with gender, age, smoking and the presence of chronic diseases were found (p > 0.05).
Conclusion. The obtained data demonstrate for the first time a significant shift in the epigenetic profile toward hypermethylation of repair and detoxification gene promoters during work at coal-fired power plants. Work experience and occupational location are key determinants of epigenetic changes. The obtained results substantiate the use of these markers for biomonitoring of occupational risks.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.