Исследование ассоциаций полиморфных вариантов генов MnSOD, GPx и TР53 с частотами хромосомных аберраций в лимфоцитах человека при длительном воздействии радона

Актуальность. Ионизирующее излучение радона помимо прямого эффекта, вызывает также непрямое повреждение ДНК, вызванное окислительным стрессом в результате действия продуктов радиолиза воды. Можно предположить важную роль генов антиоксидантного ответа в развитии повреждений ДНК, включая такие признанные биомаркеры генотоксических и канцерогенных воздействий как хромосомные аберрации. Цель. Исследование связи полиморфных вариантов 3 генов защитных систем: MnSOD , GPx , Tp53 с частотой хромосомных аберраций в лимфоцитах крови детей-подростков, длительно проживающих в условиях сверхнормативной экспозиции плотноионизирующим излучением радона. Материалы и методы. Генотипированы 3 однонуклеотидных замены в генах: MnSOD 47C>T (rs4880), GPx 599 C>T (rs1050450), Tp53 215 G>C (rs1042522), у подростков длительное время экспонированных радоном в повышенной концентрации (более 200 Бк/м³). Генотипирование проводилось методом real-time ПЦР с использованием технологии конкурирующих TaqMan-зондов. Расчет частоты хромосомных аберраций проводился методом световой микроскопии. Результаты. Анализ ROC-кривых построенных по результатам генотипирования генов GPx и Tp53 позволил определить их как возможные «удовлетворительные» предикторы, ассоциированные с повышением показателя доли аберрантных метафаз: вариант GPx T, rs1050450 (AUC = 0,603, p = 0,04) в рецессивной модели, и вариант Tp53 С, rs1042522 (AUC = 0,634, p = 0,03) также в рецессивной модели. Выводы. Однонуклеотидные вариации GPx T, rs1050450 и Tp53 С, rs1042522 могут быть связаны с увеличением риска повреждений ДНК в условиях длительного радиационного низкодозового воздействия.

радон, ионизирующее излучение, генетический полиморфизм, антиоксидантные ферменты, глутатионпероксидаза, супероксиддисмутаза, транскрипционный фактор р53, хромосомные аберрации, radon, radiation ionizing, polymorphism genetic, antioxidants, glutathione peroxidase, superoxide dismutase, tumor suppressor protein p53, chromosome aberrations

1. Mateuca, RA; Decordie, I; Kirsch-Volders, M. Cytogenetic methods in human biomonitoring: principles and uses. Methods Mol Biol. 2012;817:305-334.

2. Vodenkova, S; Polivkova, Z; Musak, L et al. Structural chromosomal aberrations as potential risk markers in incident cancer patients. Mutagenesis. 2015;30:557-563.

3. Bonassi, S; Znaor, A; Norppa, H; Hagmar, L. Chromosomal aberrations and risk of cancer in humans: an epidemiologic perspective. Cytogenet Genome Res. 2004;104:376-382.

4. Norppa, H; Bonassi, S; Hansteen, IL et al. Chromosomal aberrations and SCEs as biomarkers of cancer risk. Mutat Res. 2006;600(1-2):37-45.

5. Дружинин, ВГ; Волков, АН; Глушков, АН и др. Роль полиморфизма генов репарации в оценке чувствительности генома человека к воздействию сверхнормативных концентраций радона. Гигиена и санитария. 2011;5:26-30.

6. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). М.: Минздрав России. 2009. 72с.

7. Sinitsky, MY; Druzhinin, VG; The application of the cytokinesis-block micronucleus assay on peripheral blood lymphocytes for the assessment of genome damage in long-term residents of areas with high radon concentration. J Radiat Res. 2014;55(1):61-66.

8. Druzhinin, VG; Sinitsky, MY; Larionov, AV et al. Assessing the level of chromosome aberrations in peripheral blood lymphocytes in long-term resident children under conditions of high exposure to radon and its decay products. Mutagenesis. 2015;30:677-683.

9. Минина, ВИ; Дружинин, ВГ; Головина, ТА и др. Распространенность канцерогенных и мутагенных эффектов у населения Горной Шории. Гигиена и санитария. 2011;2:35-38.

10. Brоgger, A; Hagmar, L; Hansteen, IL et al. An inter-Nordic prospective study on cytogenetic endpoints and cancer risk. Nordic Study Group on the Health Risk of Chromosome Damage. Cancer Genet Cytogenet. 1990;45:85-92.

11. Schipler, A; Iliakis, G. DNA double-strand-break complexity levels and their possible contributions to the probability for error-prone processing and repair pathway choice. Nucleic Acids Res. 2013;41(16):7589-7605.

12. Buonanno, M; de Toledo, SM; Pain, D; Azzam, EI. Long-term consequences of radiation-induced bystander effects depend on radiation quality and dose and correlatewith oxidative stress. Radiat Res. 2011;175(4):405-415.

13. Autsavapromporn, N; de Toledo, SM; Little, JB et al. The role of gap junction communication and oxidative stress in the propagation of toxic effects among high-dose a-particle-irradiated human cells. Radiat. Res. 2011;175:347-357.

14. Minina, VI; Druzhinin, VG; Lunina, AA et al. Association of DNA repair gene polymorphism with chromosomal aberrations frequency in human lymphocytes. Russian Journal of Genetics: Applied Research. 2012;2(2):171-176.

15. Larionov, AV; Sinitsky, MY; Druzhinin, VG et al. DNA excision repair and double-strand break repair gene polymorphisms and the level of chromosome aberration in children with long-term exposure to radon. Int J Radiat Biol. 2016;92(8):466-474.

16. Charniot, JC; Sutton, A; Bonnefont-Rousselot, D et al. Manganese superoxide dismutase dimorphism relationship with severity and prognosis in cardiogenic shock due to dilated cardiomyopathy. Free Radic Res. 2011;45(4):379-388.

17. Avelar, TMT; Storch, AS; Castro, LA et al. Oxidative stress in the pathophysiology of metabolic syndrome: which mechanisms are involved? J Bras Patol Med Lab. 2015;51(4):231-239.

18. Ravn-Haren, G; Olsen, A; Tjonneland, A et al. Associations between GPX1 Pro198Leu polymorphism, erythrocyte GPX activity, alcohol consumption and breast cancer risk in a prospective cohort study. Carcinogenesis. 2006;27:820-825.

19. Gambino, V; De Michele, G; Venezia, O et al. Oxidative stress activates a speci?c p53 transcriptional response that regulates cellular senescence and aging. Aging Cell. 2013;12:435-445.

20. Thomas, M; Kalita, A; Labrecque, S et al. Two polymorphic variants of wild-type p53 differ biochemically and biologically. Mol Cell Biol. 1999;19:1092-1100.