WWW.BOOK.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные ресурсы
 
s

«ПОЛИМОРФИЗМЫ ГЕНОВ, РЕГУЛИРУЮЩИХ ИММУННЫЙ ОТВЕТ И АНТИОКСИДАНТНУЮ СИСТЕМУ, КАК БИОМАРКЕРЫ РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ...»

На правах рукописи

Донов Павел Николаевич

ПОЛИМОРФИЗМЫ ГЕНОВ, РЕГУЛИРУЮЩИХ ИММУННЫЙ ОТВЕТ И

АНТИОКСИДАНТНУЮ СИСТЕМУ, КАК БИОМАРКЕРЫ

РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

03.01.01 – радиобиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Москва – 2017

Работа выполнена на базе Федерального государственного бюджетного

учреждения науки «Уральский научно-практический центр радиационной медицины» Федерального медико-биологического агентства.

Научный руководитель:

Аклеев Александр Васильевич, доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, директор ФГБУН УНПЦ РМ ФМБА РФ.

Официальные оппоненты:

Коноплянников Анатолий Георгиевич, доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, заведующий отделением клеточной и экспериментальной лучевой терапии МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиала ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России.

Сальникова Любовь Ефимовна, доктор биологических наук, главный научный сотрудник лаборатории экологической генетики ИОГен РАН.

Ведущая организация:

ФГБУН Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН).

Защита диссертации состоится «23» марта 2017 г. в 15:00 на заседании диссертационного совета Д501.001.65 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, г. Москва, Ленинские горы, д.1, стр. 12, МГУ им. М.В. Ломоносова, биологический факультет, ауд. 389.

С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке МГУ имени М.В. Ломоносова, Ломоносовский пр. 27, сектор А, к. 812. Отзывы просим присылать Веселовой Т.В. по адресу: 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр.

12, МГУ им. М.В. Ломоносова, кафедра биофизики биологического факультета.

Автореферат разослан « » 2017 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук Веселова Татьяна Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Последствия воздействия ионизирующего излучения (ИИ) на клетки организма человека зависят от процессов репарации ДНК, контроля клеточного цикла, апоптоза, активности антиоксидантов и иммунной системы [Аклеев, 2012;

МКРЗ, 2012]. Среди отдаленных последствий воздействия ИИ генетические нарушения представляют особую значимость, поскольку они являются предпосылкой канцерогенеза [Котеров, 2010]. В отдаленные сроки после воздействия ИИ в геноме человека сохраняется повышенный уровень повреждений: стабильных и нестабильных хромосомных аберраций (ХА), микроядер, мультиаберрантных клеток, мутаций в генах Т-клеточного рецептора (TCR) и др. [Hande и др., 2005; Wahab и др., 2008; Lazutka, 1996; Kodama и др., 2001; Neel, 1998; Saenko и др., 2000; Slozina и др., 1997; Vorobtsova, Semenov, 2006]. У лиц, облученных в результате радиоактивного загрязнения р. Теча, в отдаленный период сохраняется повышенный уровень ХА, TCR-мутаций, апоптоза лимфоцитов и клеток с нарушениями пролиферации [Akleev и др. 1998;





Veremeyeva и др., 2010; Vozilova и др., 2013]. Эпидемиологические исследования выявили повышенный риск злокачественных новообразований (ЗНО) в когорте реки Теча [Krestinina и др., 2013; Schonfeld и др., 2013].

Иммунная система является критической при хроническом воздействии ИИ, что обусловлено её высокой радиочувствительностью и участием в поддержании генетического гомеостаза [Аклеев, 2012]. Радиационно-индуцированные изменения в иммунокомпетентных клетках и их предшественниках могут сохраняться и вносить свой вклад в развитие отдаленных эффектов облучения, в частности – ЗНО. При этом важное значение имеет окислительный стресс, который является одним из последствий воздействия ИИ, опосредующих развитие отдаленных эффектов [Azzam и др., 2012; Buonanno и др., 2011]. В отдаленный период у облученных лиц сохраняются нарушения окислительновосстановительного гомеостаза, о чем свидетельствует снижение уровня супероксиддисмутазы (СОД) и повышение уровня оксида азота (NO) в сыворотке крови [Veremeyeva и др., 2010].

Актуальным вопросом современной радиобиологии является индивидуальная радиочувствительность (РЧ) человека. Генетический полиморфизм может быть одним из факторов, влияющих на РЧ. По данным литературы, однонуклеотидные полиморфизмы (ОНП) в генах иммунной системы и антиоксидантов способны влиять на работу данных систем, изменяя степень экспрессии генов, структуру и функцию их продуктов. Часто данные ОНП ассоцированы с развитием ЗНО. В литературе не найдено исследований, посвященных комплексному анализу связи ОНП с радиационноиндуцированными генетическими эффектами сочетанного хронического внешнего и внутреннего облучения человека в дозах на красный костный мозг (ККМ) от 0,5 мГр до 4,67 Гр в отдаленные сроки после воздействия (более 50 лет).

Поэтому проводимое исследование представляет интерес в плане поиска маркеров РЧ на индивидуальном уровне.

Цель: проанализировать значение однонуклеотидных полиморфизмов в локусах генов, контролирующих работу иммунной и антиоксидантной систем TNF, IL1, IL2, IL4, IL6, IL8, IL10, IL12, CYBA, GPX1, CAT, SOD2, MPO в формировании индивидуальной чувствительности человека к хроническому воздействию ионизирующего излучения.

Задачи исследования:

Провести анализ частот аллелей по изучаемым локусам в группе 1) жителей прибрежных сел реки Теча Исследовать влияние дозы облучения красного костного мозга (ККМ), 2) мощности дозы, возраста, употребления алкоголя и курения на частоту нестабильных хромосомных аберраций (ХА) и TCR-мутаций в лимфоцитах облученных лиц с исследуемым генотипом.

Оценить частоту нестабильных ХА и TCR-мутаций в лимфоцитах 3) крови у облученных лиц с ОНП генов, контролирующих иммунную и антиоксидантную системы.

Проанализировать показатели систем окислительновосстановительного гомеостаза и иммунитета у носителей генотипов, ассоциированных с повышенной частотой нестабильных ХА и TCR-мутаций.

Научная новизна В группе лиц из когорты р. Теча, которые подверглись хроническому радиационному воздействию в диапазоне кумулятивных доз на ККМ от 0,5 мГр до 4,67 Гр, впервые проведен комплексный анализ связи генотипов по ОНП в локусах генов иммуной системы IL1 rs1143634, IL2 rs2069762, IL4 rs2070874, IL6 rs1800795, IL8 rs4073, IL10 rs1800872, IL12 rs3212227, MPO rs2333227, CYBA rs4673, TNF rs361525, антиоксидантов GPX1 rs1050450, CAT rs7943316, SOD2 rs4880, а также пола, этнического фактора, курения и употребления алкоголя, дозы на ККМ и мощности дозы с частотой нестабильных ХА лимфоцитов и мутаций Т-клеточного рецептора в отдаленные сроки после воздействия (более 50 лет). Впервые показана ассоциация аллеля Т локуса IL4 rs2070874 – со снижением частоты нестабильных ХА лимфоцитов, а генотипа АС по локусу IL12 rs3212227

– со снижением частоты мутаций Т-клеточного рецептора лимфоцитов у изучаемых облученных лиц. Кроме того, у носителей аллеля Т по локусу IL4 rs2070874, ассоциированого со снижением частоты ХА, снижено абсолютное количество Т-лимфоцитов, Т-хелперов, В-лимфоцитов, относительное и абсолютное содержание натуральных киллеров – Т-клеток (NКТ-клеток), суммарная лизосомальная активность моноцитов и уровень ИЛ-17, в то время как у носителей генотипа АС по локусу IL12 rs3212227, ассоциированного со нижением частоты TCR-мутаций, отмечено снижение доли В-лимфоцитов, абсолютного количества адгезирующих моноцитов и повышение уровня ИЛ-2 и ИЛ-8.

Положения, выносимые на защиту В группе лиц, подвергшихся хроническому радиационному 1) воздействию в отдаленный период (через 50-60 лет от начала воздействия) в дозах на красный костный мозг от 0,5 мГр до 4,67 Гр (средняя доза 0,99 Гр), носители минорного аллеля Т по полиморфному локусу IL4 rs2070874 относительно гомозигот СС характеризуются снижением частоты нестабильных ХА обменного типа в лимфоцитах периферической крови, а носители гетерозиготного генотипа АС по локусу IL12 rs3212227 по сравнению с гомозиготами АА и СС характеризуются снижением частоты соматических мутаций в генах TCR в лимфоцитах периферической крови.

У облученных лиц – носителей аллеля Т локуса IL4 rs2070874 по 2) сравнению с носителями генотипа СС и у носителей генотипа АС по локусу IL12 rs3212227 по сравнению с гомозиготами АА и СС отмечены значимые различия параметров, характеризующих как адаптивный, так и врожденный иммунитет.

Теоретическая и практическая значимость Результаты исследования указывают на ассоциацию ОНП генов иммунной системы IL4 rs2070874 и IL12 rs3212227 с уровнем нестабильных обменных ХА и соматических мутаций в лимфоцитах, а также с показателями иммунной системы у лиц, подвергшихся хроническому воздействию ИИ в отдаленный период.

Выявленные особенности позволяют рассматривать ОНП IL4 rs2070874 и IL12 rs3212227 в качестве биомаркеров, позволяющих оценить резистентность человека к отдаленным соматико-стохастическим эффектам радиационного воздействия. Результаты работы могут быть использованы для оптимизации наблюдения за большими группами облученного населения после радиационных аварий, что повысит эффективность лечебно-профилактических и диагностических мероприятий, направленных на выявление отдаленных эффектов облучения. Материалы исследования используются в учебном процессе на кафедре радиационной биологии Челябинского Государственного университета.

Апробация работы Положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на 7 конференциях: «Региональная Научно-практическая конференция, посвященная 15-летию биологического факультета ЧелГУ» (Челябинск, 10-12 апреля 2013 г.), «58-я ежегодная конференция Health Physics Society» (США, Мэдиссон, 7-11 июля 2013 г.), «Радиация, экология и техносфера» (Белоруссия, Гомель, 26-27 сентября 2013 г.), «Полипатии в семейной медицине, профилактической и клинической кардиологии» (Челябинск, ЮУГМУ, 2013), 59-я ежегодная конференция Health Physics Society (США, Балтимор, 13-17 июля 2014 г.), VII Международная студенческая электронная научная конференция «Студенческий научный форум»

(http://www.scienceforum.ru/, март 2015), 60-я ежегодная конференция Health Physics Society (США, Индианаполис, 14-18 июля 2015 г.).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 4 статьи в научных журналах и изданиях, которые включены в перечень российских рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций.

Структура диссертации Диссертация изложена на 156 страницах компьютерного текста и включает 23 таблицы, 10 рисунков. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, главы собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, включающего 395 источников (48 отечественных и 347 иностранных).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Характеристика обследуемой группы облученных лиц Изучаемая группа состояла из 396 человек, непосредственно подвергшихся хроническому воздействию ИИ на реке Теча, в которую осуществлялся сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО) ПО «Маяк» [Аклеев, 2012].

Критерии включения в исследуемую группу: год рождения (до 1949 включительно), постоянное проживание в прибрежных населенных пунктах р.

Теча в 1950-1960 годы, наличие реконструированной индивидуальной дозы облучения ККМ, наличие образца крови в банке ДНК УНПЦ РМ. Критерии исключения: аутоиммунные и онкологические заболевания, острые или хронические воспалительные заболевания в фазе обострения, применение цитостатиков и длительное применение антибиотиков, диагностическое облучение ИИ в течение 6 предшествующих месяцев, контакт с генотоксичными химическими веществами в процессе профессиональной деятельности, были исключены потомки обследуемых лиц. На 62,9% (249 человек) группа состояла из татар и башкир, славянские народы (русские, украинцы, белорусы) составляли 37,1% (147 человек), что характерно для данной местности, где коренными народами являются башкиры и татары. Всего в группе было 134 (33,8%) мужчин и 262 (66,2%) женщин, что характерно для данной возрастной группы.

Соотношение полов в группе славян (31,3% мужчин / 68,7% женщин) незначительно отличалось от такового в группе татар и башкир (35,3% мужчин / 64,7% женщин). Средний возраст составил 68,1 лет (от 51 до 90), в группах мужчин и женщин он различается незначительно (66,9/68,6 лет), так же как в группах татар и башкир и славян (67,3/69,3 лет). Лица исследуемой группы подверглись комбинированному внешнему и внутреннему - и - облучению с низкой ЛПЭ. Основными источниками внешнего -облучения являлись: вода, донные отложения и пойменные почвы, участки территории, загрязненные в результате хозяйственной деятельности. Доза от внешнего -излучения сформировалась преимущественно в 1950-1952 годах [Аклеев, 2012]. Внутреннее облучение было обусловлено радионуклидами, поступавшими в организм с речной водой и продуктами питания местного производства [Дегтева и др., 2000].

Основным дозообразующим радионуклидом являлся остеотропный 90Sr [Tolstykh и др., 2011]. В связи с этим основной количественной мерой воздействия ИИ на организм обследованных лиц была выбрана доза облучения ККМ.

Индивидуальные дозы облучения ККМ были рассчитаны в биофизической лаборатории УНПЦ РМ с использованием дозиметрической системы TRDS-2009 [Tolstykh и др., 2011]. Диапазон доз на ККМ в группе составил 0,5 мГр – 4,67 Гр, медиана 0,86 Гр. Наибольшая интенсивность воздействия ИИ в исследуемой группе была отмечена в 1951 году: диапазон значений мощности дозы от 0 до 1,36 Гр/год, медиана 0,2 Гр. Перед забором крови обследуемые лица проходили анкетирование на предмет курения табака и употребления алкоголя. Ответы ранжировались согласно критериям [Калев, Волкова, 1996]. 75% (286 чел.) обследуемых никогда не курили, 15% (57 чел.) бросили более чем за год до обследования, 10% (39 чел.) курили на момент обследования. 17% (64 чел.) употребляли алкоголь редко (менее 350 мл в водочном эквиваленте в месяц), 81% (308 чел.) – умеренно (350 – 700 мл), 2% (10 чел.) – часто (более 750 мл).

Методы исследования Собственные лабораторные исследования включали: выделение ДНК из образцов крови, генотипирование по изучаемым ОНП. Частота ХА, TCR-мутаций, иммунологические и биохимические исследования были проведены сотрудниками лаборатории радиационной генетики УНПЦ РМ.

Генотипирование включало три этапа: выделение ДНК из образца крови, постановка ПЦР и анализ данных ПЦР. Выделение ДНК производилось из венозной крови, хранящейся в банке ДНК УНПЦ РМ при -80°С, методом фенолхлороформной экстракции с модификациями.

[Sambrook, Russell, 2006] Генотипирование образцов проводилось методом ПЦР в реальном времени, с использованием тест-систем фирмы «Тест-ген» (Россия). Принцип действия тестсистемы описан [Holland и др., 1991; Kutyavin и др., 2000]. ПЦР проводилась на приборе «StepOnePlus» США). Анализ данных (Applied Biosystems, генотипирования производился в программе Step One Software (Applied Biosystems, США).

Объектом цитогенетического исследования являлись лимфоциты.

Препараты из Т-лимфоцитов периферической крови доноров получали согласно [МАГАТЭ, 2014]. Анализировали частоту обменных нестабильных ХА, которые суммировали частоту дицентрических и кольцевых хромосом, ацентрических фрагментов на 100 клеток. Исследование проведено кандидатом биологических наук Возиловой А.В.

Методика анализа частоты TCR-мутаций описана [Kunugita и др., 2007;

и др., 1990]. Анализ проводился в клеточной суспензии с Kyoizumi использованием МКА IgG1-PE/ IgG1–FITC и CD3-FITC/CD4-PE (Beckman Coulter, США). Анализ проводили на проточном цитофлуориметре EPIX XL-MCL (Beckman Coulter, США). Исследование проведено кандидатом биологических наук Маркиной Т.Н.

Для оценки окислительного стресса анализировались уровни CuZn-СОД, малонового диальдегида (МДА), NO в сыворотке крови. Уровень фермента CuZnСОД определяли методом ИФА на планшетах Bender MedSystems (Австрия) с использованием автоматического ИФА-анализатора LAZURITE (Dynex Technologies, США). Содержание МДА определяли в реакции с тиобарбитуровой кислотой [Камышников, 2000]. Оптическую плотность раствора измеряли на анализаторе «ФП 901-М» (Labsystems, Финляндия). Анализ уровня NO в сыворотке крови проводили с использованием тест-систем R&D Systems (США) по методике [Nims и др., 1996]. Исследования проведены кандидатом биологических наук Варфоломеевой Т.А.

Иммунологические исследования проведены кандидатом медицинских наук Аклеевым А.А. Параметры иммунитета оценивали с использованием стандартных методик. Рассматривали следующие параметры: 1) Абсолютное и относительное количество лимфоцитов, нейтрофилов и моноцитов; Абсолютное и 2) относительное количество: CD3+, CD4+, CD8+, CD3-CD16+56+, CD3+CD16+56+, CD19+ (с помощью МКА) [Клаус, 1990], соотношение количества CD4+/CD8+ клеток; 3) Концентрация ИЛ-1, ИЛ-1-РА, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, ИЛГМФР, ГФР, TNF, IFN, IFN, IgA, IgG, IgM оценивалась методом ИФА в твердофазном «сэндвич» - варианте. 4) Функциональная активность моноцитов и нейтрофилов: поглотительная способность (в тесте с микросферами инертного полистирольного латекса [Фрейдлин и др. 1976; Хейфец, Абалакин, 1973; Эберт и др., 1983]; ферментативная (лизосомальная) активность – по включению в лизосомы акридинового оранжевого [Хейфец, Абалакин, 1973]; окислительновосстановительный потенциал – в спонтанном и индуцированном (частицами латекса) варианте теста с нитросиним тетразолием (НСТ) [Виксман, Маянский, 1979; Park, Fikrig, Smithwick, 1968; Segal, 1985].

Статистическая обработка результатов Анализ частот аллелей и генотипов проводился с помощью сервиса SNPStats [Sol и др., 2006]. Сравнение частот генотипов выполнено с применением статистического критерия 2 Пирсона в программе WinPepi v.11.43 [Abramson, 2011] и SNPStats. При анализе частот генотипов использовались кодоминантная, доминантная, рецессивная и сверхдоминантная генетические модели [Clarke и др., 2011]. Выявление ОНП, ассоциированных с анализируемой величиной проводилось методом «random forests» [Hothorn, Hornik, Zeileis, 2006] в модификации C. Strobl и др. [Hapfelmeier и др., 2012; Hothorn и др., 2006; Janitza и др., 2013; Strobl и др., 2008; Strobl и др., 2009] в программе «R». Построение графиков, сравнение групп по количественным признакам выполнялось в программе Statistica v.10.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Частоты аллелей и генотипов в группе лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию Частоты аллелей и генотипов по изучаемым полиморфным локусам генов иммунной системы и антиоксидантов в обследуемой группе представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Частота аллелей и генотипов по полиморфным локусам генов иммунной системы и антиоксидантов в исследуемой группе

–  –  –

Связь генетического полиморфизма с частотой нестабильных хромосомных аберраций в отдаленные сроки после хронического радиационного воздействия Частота ХА в исследуемой группе варьировала от 0% до 3,1%. При этом, у 79,3% лиц частота ХА на 100 клеток была равна 0%, у 20% лиц частота ХА составляла 0,2% и более.

По данным А.В. Возиловой, в группе необлученных лиц (сопоставимой по возрасту и другим нерадиационным факторам с облученными) уровень обменных нестабильных ХА составляет 0,15±0,05% (контрольный уровень) [Vozilova и др., 2013]. Учитывая то, что период полувыведения лимфоцитов, содержащих нестабильные ХА варьирует от 110 дней до 4 лет [Снигирева, 2011], частота ХА в группе исследуемых облученных лиц спустя 50-60 лет после хронического облучения не должна превышать контрольный уровень. Несмотря на это, у 20,7% лиц исследуемой выборки частота ХА превышает верхнюю границу ошибки среднего для контрольного уровня (0,2%), в связи с чем исследуемая группа была разделена на 2 подгруппы: 1) с частотой ХА менее 0,2% (138 человек, 79,3%), 2) с частотой ХА 0,2% и более (36 человек, 20,7%).

В результате анализа связи генотипа, дозы и других параметров с частотой ХА с помощью метода «random forests» был выявлен один параметр, связанный с уровнем ХА – полиморфный локус IL4 rs2070874. Поскольку был проведен только качественный анализ параметров, связанных с частотой ХА, было необходимо провести количественную оценку выявленной связи. В результате обнаружено снижение частоты ХА в группе носителей генотипов СТ и ТТ по сравнению с гомозиготами СС (доминантная модель): ОШ=0,45, 95% ДИ=0,21р=0,039).

Несмотря на то, что нестабильные обменные ХА являются маркером радиационного воздействия, в исследуемой группе лиц не было выявлено прямой связи дозы и мощности дозы с частотой ХА, но данная связь могла быть опосредована генотипом. В связи с этим, было оценено влияние генотипа на связь дозы с частотой ХА (рисунки 1, 2).

3,5 R=0,057 3,0 p=0,61 2,5 Частота ХА, % 2,0 1,5 1,0 0,5

–  –  –

Рисунок 2 – Корреляция частоты нестабильных обменных ХА с дозой облучения ККМ в группе носителей генотипов СТ и ТТ локуса IL4 rs2070874.

Корреляция между дозой облучения и частотой ХА не оказалась статистически значимой ни в группе гомозигот IL4 rs2070874 СС (R=0,057, p=0,61), ни в группе носителей аллеля Т (R=0,107, p=0,31).

Итак, в результате проведенного анализа показано: 1) отсутствие связи с частотой ХА дозы, мощности дозы облучения ККМ, возраста и других параметров кроме генотипа по локусу IL4 rs2070874; 2) отсутствие влияния генотипа на корреляцию дозы с частотой ХА; 3) у носителей минорного аллеля Т наблюдается сниженная частота ХА по сравнению с носителями генотипа СС.

Связь генетического полиморфизма с частотой мутаций Т-клеточного рецептора в отдаленные сроки после хронического радиационного воздействия Качественный анализ обнаружил связь ОНП IL12 rs3212227 с частотой TCR-мутаций. Количественная оценка обнаруженной связи показала, что у носителей АС частота TCR-мутаций (в среднем 0,19%) по сравнению с АА и СС (в среднем 0,48%) снижена на 0,29% (р=0,037). Не было выявлено прямой связи дозы с частотой TCR-мутаций. Однако, данная связь могла быть опосредована генотипом, в связи с чем было оценено влияние генотипа на взаимосвязь дозы с частотой TCR-мутаций (рисунки 3, 4).

–  –  –

Рисунок 4 – Корреляция частоты TCR-мутантных лимфоцитов с дозой облучения ККМ в группах с генотипом АА и СС локуса IL12 rs3212227.

Корреляция дозы с частотой TCR-мутаций ни в группе гетерозигот АС (R=0,044, p=0,85), ни в группе гомозигот АА+СС (R= -0,133, p=0,41) не оказалась статистически значимой.

Таким образом, в исследуемой группе не была обнаружена связь дозы с частотой TCR-мутаций, что согласуется с данными литературы. Так [Saenko и др., 2000] показали отсутствие дозовой зависимости частоты TCR-мутаций у лиц, подвергшихся пролонгированному облучению в отдаленный период. Возраст, курение, употребление алкоголя также не показали связи с частотой TCRмутаций. Вероятно, это обусловлено тем, что группа была представлена лицами пожилого возраста, главным образом некурящими и употребляющими алкоголь в низких или умеренных количествах (т.е. однородна по данным показателям).

Таким образом, на первый план выходит ассоциация частоты TCR-мутаций с ОНП: у носителей гетерозиготного генотипа IL12 rs3212227 АС отмечается значимое снижение частоты TCR-мутаций.

–  –  –

Носители IL4 rs2070874 СТ+ТТ по сравнению с СС характеризуются сниженным абсолютным количеством Т-лимфоцитов, Т-хелперов, NKT-клеток, В-лимфоцитов, сниженной лизосомальной активностью моноцитов и снижением уровня ИЛ-17. Данные особенности позволяют предположить [Хаитов, Пинегин, Ярилин, 2009], что у носителей Т наблюдается сниженная интенсивность воспаления по сравнению с СС. Наибольшая ассоциация наблюдается между генотипом и абсолютным количеством CD3-16+56+ -клеток (у носителей СС в среднем 150*106 клеток в литре крови, у носителей СТ+ТТ в среднем 110*106, р=0,0007). CD3-16+56+ - популяция содержит в основном NKT-клетки [Пичугина, 2008]. Их основные функции – цитотоксическая [Schmidt-Wolf и др., 1994;

UNSCEAR, 2006] и иммунорегуляторная [Subleski и др., 2011]. Клетки, несущие радиационно-индуцированные генетические дефекты, могут элиминироваться посредством NK-клеток [Kusunoki и др., 2001]. Предположительно, сниженное количество NKT-клеток у носителей IL4 rs2070874 Т обусловлено меньшей частотой радиационно-индуцированных генетических повреждений (что косвенно подтверждается проведенным анализом частоты ХА). Кроме того, повышенный уровень NKT-клеток может наблюдаться при хроническом воспалительном процессе [Хаитов и др., 2009]. Соответственно, низкий уровень NKT-клеток может говорить о менее интенсивном воспалении. Результаты сравнения иммунологических параметров у носителей генотипов АС и АА+СС по локусу IL12 rs3212227 представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Показатели (M±se) иммунитета у носителей генотипов по локусу IL12 rs3212227 Генотип по локусу IL12 rs3212227 Показатель p AA+CC (n=130) AC (n=93) CD19+, % 10,97±0,45 9,9±0,59 0,047 АКАМ, *109 /л 0,023±0,002 0,017±0,002 0,037 ИЛ-2 (пг/мл) 8,91±1,13 11,72±1,24 0,003* ИЛ-8 (пг/мл) 5,91±1,62 6,89±1,3 0,025 Примечание: * - наиболее значимая ассоциация.

Гетерозиготы IL12 rs3212227 АС по сравнению с гомозиготами АА и СС характеризуются: снижением доли В-лимфоцитов (CD19+ клеток), снижением абсолютного количества адгезирующих моноцитов (АКАМ), повышением уровня ИЛ-2 и ИЛ-8. Наиболее статистически значимое различие наблюдается по ИЛ-2: у носителей АА+СС в среднем 8,91±1,13 пг/мл, у АС – повышенный уровень, в среднем 11,72±1,24 пг/мл (р=0,003). ИЛ-2 оказывает воздействие главным образом на Т-лимфоциты: усиливает пролиферацию CD4+ и CD8+ Т-клеток, ингибирует апоптоз [Gaffen, Liu, 2004]. ИЛ-2 важен для функционирования регуляторных Т-клеток, обеспечивающих элиминацию аутореактивных Тлимфоцитов [Malek, Castro, 2010]. Кроме Т-лимфоцитов, ИЛ-2 активен в отношении NК-клеток: он усиливает продукцию NK-клетками TNFa, IFNg и GMCSF, а также синергично с ИЛ-12 повышает цитотоксическую активность NКклеток [Khatri и др., 1998]. Показано, что ИЛ-2 усиливает активацию врожденного иммунитета при облучении, а именно – радиационно-индуцированную цитотоксичность NK-клеток [Halpern и др., 1991; Sonn и др., 2012]. Уменьшение продукции ИЛ-2 является одним из проявлений иммунодефицита [Хаитов и др., 2009]. Таким образом, повышение уровня ИЛ-2 у носителей АС, вероятно, является показателем усиления клеточного иммунитета.

Одним из последствий радиационного воздействия является окислительный стресс, который может индуцировать развитие отдаленных эффектов [Riley, 1994;

Schaue и др., 2012]. Были оценены показатели, характеризующие уровень окислительного стресса в группах по генотипам IL4 rs2070874 и IL12 rs3212227. В результате генотипические группы, различающиеся по частоте ХА и TCRмутаций, не показали различий по уровню Cu/Zn СОД, МДА и NO. Из этого можно сделать вывод об отсутствии особенностей функционирования антиоксидантной системы у носителей генотипов по ОНП IL4 rs2070874 и IL12 rs3212227 в отдаленный период после хронического радиационного воздействия.

Подводя итоги проведенного анализа, следует отметить, что ОНП, ассоциированные с уровнем ХА и частотой TCR-мутаций, находятся в генах интерлейкинов: IL4, IL12. Это ставит вопрос о возможных механизмах вовлечения интерлейкинов и иммунной системы в целом в поддержание генетической стабильности клеток облученных лиц. В настоящее время в литературе нет исследований о вовлеченности указанных полиморфизмов в поддержание генетического гомеостаза. Таким образом, подобные данные получены впервые.

Выводы Частоты аллелей в исследуемой группе распределены согласно закону 1.

Харди-Вайнберга. Частоты аллелей в основном согласуются с данными литературы (кроме локусов IL1 rs1143634и CYBA rs4673). Этнические группы славян и башкир с татарами различаются по частотам аллелей локусов: IL1 rs1143634, IL6 rs1800795, TNF rs361525, CYBA rs4673. В группе татар с башкирами с дозой на ККМ более 1 Гр наблюдается отклонение от равновесного распределения по аллелям локуса IL6 rs1800795 – преобладает аллель G.

В отдаленные сроки у лиц, подвергшихся хроническому облучению и 2.

достигших возраста 50 лет и более, не выявлено влияния дозы облучения ККМ, мощности дозы в период максимального воздействия, достигнутого возраста, курения, употребления алкоголя на частоту нестабильных ХА или TCR-мутаций Среди облученных лиц носители различных генотипов по ОНП 3.

локусам генов, контролирующих иммунную и антиоксидантную системы IL1 rs1143634, IL2 rs2069762, IL6 rs1800795, IL8 rs4073, IL10 rs1800872, MPO rs2333227, CYBA rs4673, TNF rs361525, GPX1 rs1050450, CAT rs7943316, SOD2 rs4880 не различаются по частоте нестабильных ХА обменного типа и TCRмутаций в лимфоцитах периферической крови. Отмечается значимое снижение частоты нестабильных ХА обменного типа в группе носителей минорного аллеля Т по локусу IL4 rs2070874 по сравнению с гомозиготами СС (р=0,039), а также значимое снижение частоты TCR-мутаций в группе гетерозигот АС по локусу IL12 rs3212227 по сравнению с гомозиготами АА и СС (р=0,037).

Ассоциативная связь ОНП IL4 rs2070874 с частотой ХА и ОНП IL12 4.

rs3212227 с частотой TCR-мутаций в лимфоцитах периферической крови у облученных жителей прибрежных сел реки Теча может быть связана с особенностями у них иммунитета. Носители аллеля Т по локусу IL4 rs2070874 по сравнению с носителями СС характеризуются сниженным абсолютным количеством Т-лимфоцитов, Т-хелперов, НКТ-клеток, В-лимфоцитов, сниженной лизосомальной активностью моноцитов и сниженным уровнем ИЛ-17. Носители генотипа АС по локусу IL12 rs3212227, по сравнению с носителями АА+СС, характеризуются значимым снижением относительного количества Влимфоцитов, абсолютного количества активных моноцитов, а также повышение уровня ИЛ-2 и ИЛ-8.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в российских журналах из списка ВАК:

1) Донов П. Н., Уржумов П. В., Блинова Е. А., Аклеев А. В. Полиморфизмы генов TNFa, IL1b, IL4, IL8 и уровень интерлейкинов в плазме крови человека // Российский Иммунологический Журнал. – Т. 7 (16). - № 2-3 (1).Апрель – Сентябрь 2013 с. 28-29

2) Уржумов П.В., Возилова А.В., Донов П.Н., Блинова Е.А., Аклеев А.В. Связь полиморфизма генов систем репарации ДНК с повышенным уровнем хромосомных аберраций у облученных лиц // Медико-биологические проблемы жизнедеятельности. г. Гомель. № 1 (11), апрель 2014. с. 59. ISSN 2074-2088

3) Донов П.Н., Уржумов, П.В., Блинова Е.А., Аклеев А.В. Связь полиморфизмов генов цитокинов, оксидативного ответа, клеточного цикла и репарации с хромосомными аберрациями у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию на реке Теча // Вопросы радиационной безопасности. №3 (75). 2014. С. 61-68

4) Донов П.Н., Аклеев А.А. Интенсивность внутриклеточного кислородзависимого метаболизма нейтрофилов и моноцитов у лиц, подвергшихся хроническому радиационому воздействию, полиморфных по генам CYBA и MPO // Российский иммунологический журнал. – Т. 10 (19). С. 251-254

Статьи в иных изданиях:

1) Донов П.Н., Блинова Е.А., Аклеев А.В. Полиморфизм генов CAT, SOD2, SOD3, NOS, CYP1A1, GSTP1 у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию // Вестник КарГУ, Серия «Биология.

Медицина. География». № 3(71)/2013, С. 45-50

2) Донов П. Н., Уржумов П. В., Блинова Е. А., Аклеев А. В. Определение частот полиморфизмов генов CYP1A1 И GSTP1 в группе облученных когорты реки Течи // Вестник ЧелГУ. 2013. № 7 (298). Биология. Вып. 2. С.

109–111.

Тезисы докладов:

1) Donov, P., Urzhumov, P., Blinova, E., Akleyev, A. Assessment of polymorphism frequency in detoxification genes for a sample of persons exposed to chronic radiation // Health Physics. - July 2013 - Volume 105 - Supplement 1. - Abstracts of Papers Presented at the Fifty-Eighth Annual Meeting of the Health Physics Society Madison, Wisconsin 7-11 July 2013 1.-, pp: S1-S108

2) Донов П.Н., Блинова Е.А., Аклеев А.В. Полиморфизм генов детоксикации и биотрансформации у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию // Радиация, экология и техносфера. Материалы международной научной конференции (Гомель, 26-27 сентября 2013 г.) – НАН Беларуси, Институт радиобиологии, редкол.: А.Д. Наумов (гл. ред.) [и др.]. – Минск: Институт радиологии, 2013 – 202 с., С. 56-58

3) Уржумов П. В., Донов П. Н., Аклеев А. В. Исследование связи генетических и средовых факторов с развитием сердечно-сосудистой патологии у потомков облученных лиц // Полипатии в семейной медицине, профилактической и клинической кардиологии. Материалы всероссийской научно-практической конференции, посвященной 75-летию Заслуженного деятеля науки РФ, профессора О.Ф. Калева / Под редакцией профессора О.Ф. Калева.- Челябинск.: Изд-во ГБОУ ВПО ЮУГМУ Минздрава России, 2013.- С. 197-200. - УДК 616-031.14

4) Donov, P., Urzhumov, P., Blinova, E., Akleyev, A. The study of association of interleukin gene polymorphysms with cancer in people exposed to chronic irradiation // Health Physics, Volume 107, No. 1, July 2014, Supplement 1, Abstracts of Papers Presented at the Fifty-Ninth Annual Meeting of the Health Physics Society Baltimore, Maryland 13 July - 17 July 2014, pp. S21-S22

5) Донов П.Н., Уржумов П.В., Аклеев А.В. Однонуклеотидные полимофризмы генов оксидативного стресса и иммунитета в группе лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию на реке Теча (Южный Урал) // Материалы VII Международной студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум» URL:

www.scienceforum.ru/2015/2/14708 (дата обращения: 17.02.2015).

6) Donov, P., Kadyrova, N., Varfolomeyeva, T., Akleyev, A. The link between oxidative status gene polymorphisms and the level of malonic dialdehyde with cancer in individuals chronically exposed to irradiation on the Techa river // Health Physics. - July 2015 - Volume 109 – Supplement to. - Abstracts of Papers Presented at the Sixtieth Annual Meeting of the Health Physics Society Indianapolis, Indiana 14-18 July 2015. – p. S18




Похожие работы:

«ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Суворова О.В., Макаров Д.В., Кременецкая И.П., Васильева Т.Н. Институт химии и технологии редких элементов...»

«Жакот Анна Николаевна Влияние технологии забора материала на достоверность результатов бактериологического исследования дыхательных путей у больных со злокачественными опухолями лёгких 03.02.03 — микробиология 14.01.12 — онкология АВТОРЕФЕР...»

«Штумпф Дарья Сергеевна СПИРОХЕТОЗ КУР (МОРФОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ И ЛЕЧЕНИЕ) 03.02.11 – паразитология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук Ставрополь – 2010 Работа выполнена на кафедре паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы ФГОУ ВПО "Ставропольский государственный аграрный университ...»

«КАМЫШЛОВКА В данной брошюре представлена информация об уникальном историко–ландшафтном объекте южной лесостепи Омской области "Камышловский лог", собранная участниками региональной экологической экспедиции "Мир природы – Камышловский лог"Авторы: Со...»

«СОВРЕМЕННЫЕ ИНФЕКЦИИ И КАК С НИМИ БОРОТЬСЯ (размышления доктора Самойловой Э.С.) Статистика последних лет приводит нам грустные цифры количества людей молодого возраста, умерших от онкологических заболеваний, инфаркта, инсульта. В средствах массовой информации...»

«2015 Географический вестник 2(33) Социальная и экономическая география УДК 913:574 М.Д. Шарыгин, Т.В.Субботина2 ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕГИОНАЛЬНОЙ СОЦИАЛЬНОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ В статье обосновывается актуальность региональной политики, предлагается понятие, выделяются виды, принципы рег...»

«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ГУ "РЕСПУБЛИКАНСКИЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР РАДИАЦИОННОЙ МЕДИЦИНЫ И ЭКОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА" Ю.И. Ярец БИОХИМИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ В ПРАКТИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЕ Часть II Практическое пособие для врачей Гомель, ГУ "РНПЦ РМиЭЧ", 2016 УДК 61:577.1 Автор: Ю.И. Ярец, врач лабораторн...»










 
2017 www.book.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.