ymjЯкутский медицинский журналYakut Medical Journal1813-19052312-1017ЯНЦ КМП10.25789/YMJ.2025.89.16ymj-427Research ArticleГИГИЕНА, САНИТАРИЯ, ЭПИДЕМИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ЭКОЛОГИЯHYGIENE, SANITATION, EPIDEMIOLOGY AND MEDICAL ECOLOGYАнализ ассоциаций полиморфизма ile105val гена GSTP1 с маркерами иммунной реактивности, оксидантного статуса и регуляции апоптоза у детского населения Красноярского края в условиях биоэкспозиции алюминиемAnalysis of ile105val polymorphism associations of GSTP1 gene with immune reactivity markers, oxidant status and regulation of apoptosis in the children's population of the Krasnoyarsk region under aluminium bioexposurehttps://orcid.org/0000-0002-5162-9234СтарковаК. Г.StarkovaK. G.

Старкова Ксения Геннадьевна – к.б.н., зав. лаб.

614045, г. Пермь, ул. Монастырская, 82 

skg@fcrisk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2356-1145ЗайцеваН. В.ZaitsevaN. V.

Зайцева Нина Владимировна – акад. РАН, д.м.н., проф., научный руководитель

614045, г. Пермь, ул. Монастырская, 82 

znv@fcrisk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4860-3145ДолгихО. В.DolgikhO. V.

Долгих Олег Владимирович – д.м.н., проф., зав. отделом

614045, г. Пермь, ул. Монастырская, 82 

oleg@fcrisk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5850-7232АлексеевВ. Б.AlekseevV. B.

Алексеев Вадим Борисович – д.м.н., директор 

614045, г. Пермь, ул. Монастырская, 82 

root@fcrisk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1368-9703ЛегостаеваТ. А.LegostaevaT. A.

Легостаева Татьяна Андреевна – врач

614045, г. Пермь, ул. Монастырская, 82 

ms.legota@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7166-2448ШиринкинаА. С.ShirinkinaA. S.

Ширинкина Алиса Сергеевна – н.с.

614045, г. Пермь, ул. Монастырская, 82 

shirinkina.ali@yandex.ruФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»Russian Federation202520032025016872Copyright © Старкова К.Г., Зайцева Н.В., Долгих О.В., Алексеев В.Б., Легостаева Т.А., Ширинкина А.С., 20252025Старкова К.Г., Зайцева Н.В., Долгих О.В., Алексеев В.Б., Легостаева Т.А., Ширинкина А.С.Starkova K.G., Zaitseva N.V., Dolgikh O.V., Alekseev V.B., Legostaeva T.A., Shirinkina A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ymj.elpub.ru/jour/article/view/427

Проведена оценка роли полиморфизма Ile105Val гена GSTP1 (rs1695) в процессах регуляции клеточной гибели у детского населения в условиях биоэкспозиции алюминием. Уровень контаминации алюминием в моче у детей группы наблюдения превышал аналогичные показатели группы сравнения в 1,53 раза (p=0,004), наблюдалось изменение соотношения популяций иммунных клеток (снижение CD3+- и CD4+-лимфоцитов, р=0,000-0,010) на фоне нарушения общего оксидантно-антиоксидантного баланса (р=0,004-0,042).Показаны проапоптотические эффекты системы глутатиона, ассоциированные с повышенной частотой аллеля G гена GSTP1 (rs1695), при изменении баланса регуляторных белков Bcl-2/Bax (снижение в 2,78 раза, р<0,001) и увеличении количества апоптотических AnnexinV-FITC+7AAD–-клеток в 2,59 раза (р=0,016). По результатам проведенного исследования сформулирована гипотеза о роли GSTP1 как продукта экспрессии гена GSTP1 (rs1695) в регуляции процессов клеточной гибели при повышенном уровне контаминации биосред алюминием. Таким образом, аллель G (105Val) гена детоксикации II фазы глутатион-S-трансферазы GSTP1 может рассматриваться в качестве маркера чувствительности в обследованной группе и формировать повышенный риск иммунных нарушений (RR=2,03; 95%CI=1,03-3,99), в том числе дисрегуляции процессов клеточной гибели, в условиях биоэкспозиции алюминием.

Evaluation of the role of the Ile105Val polymorphism of the GSTP1 gene (rs1695) in the processes of cell death regulation in the child population under conditions of bioexposure to aluminum was carried out. The level of aluminum contamination in the urine of children in the observation group exceeded similar indicators in the comparison group by 1.53 times (p=0.004). A change in the ratio of immune cell populations was observed (a decrease in CD3+- and CD4+-lymphocytes, p=0.000-0.010) against the background of a violation of the overall oxidant-antioxidant balance (p=0.004-0.042). We identified the proapoptotic effects of the glutathione system associated with the increased frequency of G allele of the GSTP1 gene (rs1695), with the balance sheet of regulatory proteins Bcl-2/Bax (decrease by 2.78 times, p<0.001) and an increase in the number of apoptotic Annexinv-FITC+7ADD--cells by 2.59 times (p=0.016). Based on the results of the study, a hypothesis on the role of GSTP1 was formulated as an expression product GSTP1 gene (rs1695), in the regulation of the processes of programmed cell death with an increased level of contamination of biological media with aluminum. Thus, the G allele (105Val) of the phase II detoxification gene of glutathione-S-transferase GSTP1 can be considered as a marker of sensitivity in the examined group and can form an increased risk of immune disorders (RR=2.03; 95%CI=1.03-3.99), including dysregulation of cell death processes, under conditions of bioexposure to aluminum.

генетический полиморфизмIle105Val GSTP1апоптозокислительный стрессалюминийgenetic polymorphismIle105Val GSTP1apoptosisoxidative stressaluminumReferencesАмромина А.М., Ситников И.А., Шаихова Д.Р. Взаимосвязь полиморфных вариантов генов GSTM1, GSTT1, GSTP1 с риском развития заболеваний (обзор литературы) // Гигиена и санитария. 2021. № 100(12). С. 1385-1390. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-12-1385-1390.Amromina A.M., Sitnikov I.A., Shaihova D.R. The relationship of polymorphic variants of genes GSTM1, GSTT1, GSTP1 with disease risk (literature review) // Hygiene and sanitation. 2021. No. 100(12). P. 1385-1390.Clinical outcomes of the deleterious effects of aluminum on neuro-cognition, inflammation, and health: a review / Renke G., et al. // Nutrients. 2023. Vol. 15(9): 2221. https://doi.org/10.3390/nu15092221.Clinical outcomes of the deleterious effects of aluminum on neuro-cognition, inflammation, and health: a review / Renke G., et al. // Nutrients. 2023. Vol. 15(9): 2221. https://doi.org/10.3390/nu15092221.Evaluating the role of GSTP1 genetic polymorphism (rs1695, 313A>G) as a predictor in cyclophosphamide-induced toxicities / Gong J.Y., [et al.] // Medicine (Baltimore). 2021. Vol. 100(11): e24423. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000024423.Evaluating the role of GSTP1 genetic polymorphism (rs1695, 313A>G) as a predictor in cyclophosphamide-induced toxicities / Gong J.Y., [et al.] // Medicine (Baltimore). 2021. Vol. 100(11): e24423. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000024423.Interactions between environmental factors and glutathione S-transferase (GST) genes with respect to detectable blood aluminum concentrations in Jamaican children / Rahbar M.H., [et al.] // Genes (Basel). 2022. Vol. 13(10): 1907. https://doi.org/10.3390/genes13101907.Interactions between environmental factors and glutathione S-transferase (GST) genes with respect to detectable blood aluminum concentrations in Jamaican children / Rahbar M.H., [et al.] // Genes (Basel). 2022. Vol. 13(10): 1907. https://doi.org/10.3390/genes13101907.Mahanayak B. Biotransformation reactions of xenobiotics: mechanisms and implications for environmental and human health // WJBPHS. 2024. Vol. 19(01): 158164. https://doi.org/10.30574/wjbphs.2024.19.1.0406Mahanayak B. Biotransformation reactions of xenobiotics: mechanisms and implications for environmental and human health // WJBPHS. 2024. Vol. 19(01): 158164. https://doi.org/10.30574/wjbphs.2024.19.1.0406Melatonin alleviates aluminium chloride-induced immunotoxicity by inhibiting oxidative stress and apoptosis associated with the activation of Nrf2 signaling pathway / Yu H., [et al.] // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2019. Vol. 173. P. 131-141. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.01.095Melatonin alleviates aluminium chloride-induced immunotoxicity by inhibiting oxidative stress and apoptosis associated with the activation of Nrf2 signaling pathway / Yu H., [et al.] // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2019. Vol. 173. P. 131-141. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.01.095Nadel G., Maik-Rachline G., Seger R. JNK cascade-induced apoptosis – a unique role in GqPCR signaling // Int. J. Mol. Sci. 2023. Vol. 24(17): 13527. https://doi.org/10.3390/ijms241713527Nadel G., Maik-Rachline G., Seger R. JNK cascade-induced apoptosis – a unique role in GqPCR signaling // Int. J. Mol. Sci. 2023. Vol. 24(17): 13527. https://doi.org/10.3390/ijms241713527Overexpression of glutathione S-transferases in human diseases: drug targets and therapeutic implications / Lv N., [et al.] // Antioxidants (Basel). 2023. Vol. 12(11): 1970. https://doi.org/10.3390/antiox12111970.Overexpression of glutathione S-transferases in human diseases: drug targets and therapeutic implications / Lv N., [et al.] // Antioxidants (Basel). 2023. Vol. 12(11): 1970. https://doi.org/10.3390/antiox12111970.Role of metabolic genes in blood aluminum concentrations of Jamaican children with and without autism spectrum disorder / Rahbar M.H., [et al.] // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2016. Vol. 13(11): 1095. https://doi.org/10.3390/ijerph13111095.Role of metabolic genes in blood aluminum concentrations of Jamaican children with and without autism spectrum disorder / Rahbar M.H., [et al.] // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2016. Vol. 13(11): 1095. https://doi.org/10.3390/ijerph13111095.Russell T.M., Richardson D.R. The good Samaritan glutathione-S-transferase P1: an evolving relationship in nitric oxide metabolism mediated by the direct interactions between multiple effector molecules // Redox. Biol. 2023. Vol. 59: 102568. https://doi.org/10.1016/j.redox.2022.102568Russell T.M., Richardson D.R. The good Samaritan glutathione-S-transferase P1: an evolving relationship in nitric oxide metabolism mediated by the direct interactions between multiple effector molecules // Redox. Biol. 2023. Vol. 59: 102568. https://doi.org/10.1016/j.redox.2022.102568Tahir M., Rehman M.Y.A., Malik R.N. Heavy metal-associated oxidative stress and glutathione S-transferase polymorphisms among E-waste workers in Pakistan // Environ. Geochem. Health. 2021. Vol. 43(11). P. 4441-4458. https://doi.org/10.1007/s10653-021-00926-xTahir M., Rehman M.Y.A., Malik R.N. Heavy metal-associated oxidative stress and glutathione S-transferase polymorphisms among E-waste workers in Pakistan // Environ. Geochem. Health. 2021. Vol. 43(11). P. 4441-4458. https://doi.org/10.1007/s10653-021-00926-xThe immunotoxicity and neurotoxicity of aluminium / Niu Q., et al. // Occup. Environ. Med. 2018. Vol. 75(2): A49. https://doi.org/10.1136/oemed-2018-ICOHabstracts.139The immunotoxicity and neurotoxicity of aluminium / Niu Q., et al. // Occup. Environ. Med. 2018. Vol. 75(2): A49. https://doi.org/10.1136/oemed-2018-ICOHabstracts.139The multifaceted role of glutathione S-transferases in health and disease / Mazari A.M.A., [et al.] // Biomolecules. 2023. Vol. 13(4): 688. https://doi.org/10.3390/biom13040688The multifaceted role of glutathione S-transferases in health and disease / Mazari A.M.A., [et al.] // Biomolecules. 2023. Vol. 13(4): 688. https://doi.org/10.3390/biom13040688The relevance analysis of GSTP1 rs1695 and lung cancer in the Chinese Han population / Xiao J., [et al.] // Int. J. Biol. Markers. 2021. Vol. 36(3). P. 48-54. https://doi.org/10.1177/17246008211039236The relevance analysis of GSTP1 rs1695 and lung cancer in the Chinese Han population / Xiao J., [et al.] // Int. J. Biol. Markers. 2021. Vol. 36(3). P. 48-54. https://doi.org/10.1177/17246008211039236

The authors declare that there are no conflicts of interest present.