cardiotomskСибирский журнал клинической и экспериментальной медициныSiberian Journal of Clinical and Experimental Medicine2713-29272713-265XTSU publishing10.29001/2073-8552-2026-41-1-106-114cardiotomsk-3016Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯCLINICAL STUDIESАссоциация уровня метилирования генов GNAS, RABL6, RHOD с дозой хронического внешнего облучения γ-излучениемAssociation of GNAS, RABL6, and RHOD gene methylation levels with chronic external γ-ray exposure dosehttps://orcid.org/0000-0002-2311-0451ЦымбалО. С.TsymbalO. S.

Цымбал Ольга Сергеевна - научный сотрудник, СБН Центр.

636013, Томская обл., ЗАТО Северск, Северск, пер. Чекист, 7, корп. 2

Olga S. Tsymbal - Research Scientist, SBRC.

7, Chekist lane, building 2, Seversk, Tomsk region, 636013

olga-tsymbal@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2264-0546ВишневскаяТ. В.VishnevskayaT. V.

Вишневская Татьяна Валерьевна - младший научный сотрудник, СБН Центр.

636013, Томская обл., ЗАТО Северск, Северск, пер. Чекист, 7, корп. 2

Tatiana V. Vishnevskaya - Junior Research Scientist, SBRC.

7, Chekist lane, building 2, Seversk, Tomsk region, 636013

vishnevskaya_seversk@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0001-9932-0180ЦыпленковаМ. Ю.TsyplenkovaM. Yu.

Цыпленкова Мария Юрьевна - младший научный сотрудник, СБН Центр.

636013, Томская обл., ЗАТО Северск, Северск, пер. Чекист, 7, корп. 2

Maria Yu. Tsyplenkova - Junior Research Scientist, SBRC.

7, Chekist lane, building 2, Seversk, Tomsk region, 636013

mariatsyplenkova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5032-9096ИсубаковаД. С.IsubakovaD. S.

Исубакова Дарья Сергеевна - научный сотрудник, СБН Центр.

636013, Томская обл., ЗАТО Северск, Северск, пер. Чекист, 7, корп. 2

Daria S. Isubakova - Research Scientist, SBRC.

7, Chekist lane, building 2, Seversk, Tomsk region, 636013

isubakova.daria@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0001-8455-7273КирейковаА. В.KireikovaA. V.

Кирейкова Алена Викторовна - лаборант-исследователь, СБН Центр.

636013, Томская обл., ЗАТО Северск, Северск, пер. Чекист, 7, корп. 2

Alena V. Kireikova - Research Assistant, SBRC.

7, Chekist lane, building 2, Seversk, Tomsk region, 636013

kireykova.alyona@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0714-8927ЛитвяковН. В.LitviakovN. V.

Литвяков Николай Васильевич - д-р биол. наук, профессор РАН, ведущий научный сотрудник, СБН Центр.

636013, Томская обл., ЗАТО Северск, Северск, пер. Чекист, 7, корп. 2

Nikolay V. Litviakov, Dr. Sci. (Biol.), Leading Research Scientist, SBRC.

7, Chekist lane, building 2, Seversk, Tomsk region, 636013

nvlitv72@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9764-4392МильтоИ. В.MiltoI. V.

Мильто Иван Васильевич - д-р биол. наук, доцент, заместитель директора по научной работе, СБН Центр; профессор кафедры морфологии и общей патологии, СибГМУ.

636013, Томская обл., ЗАТО Северск, Северск, пер. Чекист, 7, корп. 2; 634050, Томск, Московский тракт, 2

Ivan V. Milto - Dr. Sci. (Biol.), Associate Professor, Deputy Director for Research, SBRC Seversk, Russia; Professor, Department morphology and General Pathology, SSMU.

Seversk Biophysical Research Center (SBRC); 2, Moskovsky tract, Tomsk, 634050

milto_bio@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1994-957XТахауовР. М.TakhauovR. M.

Тахауов Равиль Манихович - д-р мед. наук, профессор, заслуженный врач Российской Федерации, директор, СБН Центр; профессор кафедры организации здравоохранения и общественного здоровья, СибГМУ.

636013, Томская обл., ЗАТО Северск, Северск, пер. Чекист, 7, корп. 2; 634050, Томск, Московский тракт, 2

Ravil M. Takhauov - Dr. Sci. (Med.), Professor, Honored Doctor of the Russian Federation, Director, SBRC, Seversk, Russia; Professor, Department of Healthcare Management and Public Health, SSMU.

Seversk Biophysical Research Center (SBRC); 2, Moskovsky tract, Tomsk, 634050

niirm2007@yandex.ruСеверский биофизический научный центр Федерального медико-биологического агентства (СБН Центр)РоссияSeversk Biophysical Research Center (SBRC)Russian FederationСеверский биофизический научный центр Федерального медико-биологического агентства (СБН Центр); Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации (СибГМУ)РоссияSeversk Biophysical Research Center (SBRC); Siberian State Medical University (SSMU)Russian Federation202605042026411106114Copyright © Цымбал О.С., Вишневская Т.В., Цыпленкова М.Ю., Исубакова Д.С., Кирейкова А.В., Литвяков Н.В., Мильто И.В., Тахауов Р.М., 20262026Цымбал О.С., Вишневская Т.В., Цыпленкова М.Ю., Исубакова Д.С., Кирейкова А.В., Литвяков Н.В., Мильто И.В., Тахауов Р.М.Tsymbal O.S., Vishnevskaya T.V., Tsyplenkova M.Y., Isubakova D.S., Kireikova A.V., Litviakov N.V., Milto I.V., Takhauov R.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sibjcem.ru/jour/article/view/3016Введение

Введение. Расширение использования ионизирующего излучения (ИИ) в атомной энергетике, военном деле, медицине ставит задачу оценки индивидуальной радиочувствительности организма людей, контактирующих или планирующих связать свою профессиональную деятельность с радиационным фактором.

Цель исследования

Цель исследования: оценить уровень метилирования генов GNAS, RABL6, RHOD и его ассоциацию с дозой хронического внешнего облучения γ-излучением и частотой хромосомных аберраций (ХА) у работников Сибирского химического комбината (СХК), подвергавшихся в ходе профессиональной деятельности радиационному воздействию.

Материал и методы

Материал и методы. В исследовании участвовали работники СХК, которые в ходе профессиональной деятельности не подвергались (группа контроля, n = 38) и подвергались (группа исследования, n = 98) хроническому воздействию ИИ в дозах от 10 до 656 мЗв. Оценку уровня метилирования генов проводили с использованием метилчувствительной ПЦР в режиме реального времени. Частоту ХА определяли рутинным цитогенетическим методом без кариотипирования, используя краситель Гимзы.

Результаты

Результаты. Не установлено различий (р > 0,05) по уровню метилирования генов GNAS, RABL6 и RHOD между работниками группы контроля и группы исследования. Частота дицентрических хромосом у женщин в группе исследования была ниже, чем в группе контроля, что можно объяснить меньшим возрастом работников и (или) облучением γ-излучением в «малых» дозах. Корреляция уровня метилирования изучаемых генов с дозой внешнего облучения 10–656 мЗв и частотой ХА у мужчин не выявлена.

Заключение

Заключение. Проведение дополнительного исследования уровня метилирования GNAS, RABL6 и RHOD при «больших» дозах внешнего облучения γ-излучением, скорее всего, позволит подтвердить или опровергнуть отсутствие дозовой зависимости уровня метилирования этих генов.

Introduction

Introduction. The expansion of human fields of activity where ionizing radiation is used (nuclear energy, military affairs, nuclear medicine) poses the task of assessing the individual radiosensitivity of persons in contact or planning to associate their professional activities with the radiation factor.

Aim

Aim: To evaluate the degree of methylation of the GNAS, RABL6, RHOD genes and its association with the dose of chronic external radiation and the frequency of chromosomal aberrations in workers of the Siberian Chemical Plant who were exposed to radiation during their professional activities.

Material and Methods

Material and Methods. The sample was made up of personnel of the Siberian Chemical Plant, who in the course of their professional activities were not exposed (control group, n = 38) or were exposed (study group, n = 98) to chronic exposure to ionizing radiation at doses from 10 to 656 mSv. The degree of gene methylation was assessed using real-time methyl-sensitive PCR. The frequency of chromosomal aberrations was assessed using a routine cytogenetic method without karyotyping, using Giems dye.

Results

Results. It was found that the degree of methylation of GNAS, RABL6 and RHOD between the control group and the study group did not differ statistically (р > 0.05). However, it is noted that women are older than men in both groups. The frequency of dicentric chromosomes in women in the study group is lower, which may be explained by their lower age compared to the control group and (or) exposure to gamma radiation in “small” doses. There was no correlation of the degree of methylation of the studied genes with an external radiation dose of 10–656 mSv and the frequency of chromosomal aberrations in men.

Conclusion

Conclusion. An additional study of the degree of methylation of GNAS, RABL6 and RHOD at high doses of external exposure to gamma radiation is likely to confirm or deny the absence of a dose dependence of the degree of methylation of these genes.

уровень метилирования геновGNASRABL6RHODхромосомные аберрациилимфоциты кровихроническое облучениеγ-излучениечеловекthe degree of gene methylationGNASRABL6RHODchromosomal aberrationsblood lymphocyteschronic gamma radiationhumanисследование выполнено в рамках Федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016–2020 годы и на период до 2035 года», государственный контракт № 56.001.24.2the study was supported by the Federal Target Program “Ensuring Nuclear and Radiation Safety for 2016-2020 and for the period up to 2035”, state contract No 56.001.24.2ReferencesТахауов Р.М., Калинкин Д.Е., Семенова Ю.В., Литвяков Н.В., Тахауов А.Р., Мильто И.В. Практико-ориентированные решения для радиационной медицины. Клинический вестник ФМБЦ им. А.И. Бурназяна. 2022;(2):34–40. https://doi.org/10.12737/1024-6177-2022-2-34-40Takhauov R.M., Kalinkin D.E., Semenova J.V., Litviakov N.V., Takhauov A.R., Milto I.V. Practice-Oriented Solutions for Radiation Medicine. A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center Clinical Bulletin. 2022;(2):34–40. (In Russ.). https://doi.org/10.12737/1024-6177-2022-2-34-40Минаев Ю.Л., Супильников А.А., Зарубина Е.Г., Истратов П.А. Влияние малых доз гамма-излучения на организм человека. Вестник медицинского института «РЕАВИЗ». Реабилитация, Врач и Здоровье. 2023;13(1). https://doi.org/10.20340/vmi-rvz.2023.1.CLIN.7Minaev Yu.L., Supil'nikov A.A., Zarubina E.G., Istratov P.A. Effects of low doses of gamma radiation on the human body. Bulletin of the Medical Institute “REAVIZ”. Rehabilitation, Doctor and Health. 2023;13(1). (In Russ.). https://doi.org/10.20340/vmi-rvz.2023.1.CLIN.7Kuzmina N.S., Lapteva N.S., Rubanovich A.V. Hypermethylation of gene promoters in peripheral blood leukocytes in humans long term after radiation exposure. Environ. Res. 2016;146:10–17. https://doi.org/10.1016/j.envres.2015.12.008Kuzmina N.S., Lapteva N.S., Rubanovich A.V. Hypermethylation of gene promoters in peripheral blood leukocytes in humans long term after radiation exposure. Environ. Res. 2016;146:10–17. https://doi.org/10.1016/j.envres.2015.12.008Блинова Е.А., Никифоров В.С., Котикова А.И. Янишевская М.А., Аклеев А.В. Статус метилирования генов апоптоза и интенсивность апоптотической гибели лимфоцитов периферической крови у лиц, подвергавшихся хроническому радиационному облучению. Молекулярная биология. 2022;56(6):1072–1082. https://doi.org/10.31857/S0026898422050032Blinova E.A., Nikiforov V.S., Kotikova A.I., Yanishevskaya M.A., Akleyev A.V. Methylation status of apoptose genes and intensity of apoptotic death of peripheral blood lymphocytes in persons chronically exposed to radiation. Molekulyarnaya Biologiya. 2022;56(6):1072–1082. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0026898422050032Цымбал О.С., Исубакова Д.С., Брониковская Е.В, Николаева А.Ф., Сигин В.О., Калинкин А.И. и др. Оценка ассоциации степени метилирования ДНК и частоты хромосомных аберраций лимфоцитов человека при однократном облучении крови in vitro. Генетика. 2023;59(11):1282–1289. https://doi.org/10.1134/S1022795423110157Tsymbal O.S., Isubakova D.S., Bronikovskaya E.V., Nikolaeva A.F., Sigin V.O., Kalinkin A.I. et al. Assessing the association of the degree of DNA methylation and the frequency of chromosomal aberrations in human lymphocytes in a single irradiation of blood in vitro.russian Journal of Genetics. 2023;59(11):1282–1289. (In Russ.). https://doi.org/10.1134/S1022795423110157Цымбал О.С., Исубакова Д.С., Брониковская Е.В., Николаева А.Ф., Сигин В.О., Калинкин А.И. и др. Оценка степени метилирования ДНК в лимфоцитах после однократного облучения крови in vitro. Радиационная биология. Радиоэкология. 2024;64(2):126–135. https://doi.org/10.31857/S0869803124020021Tsymbal O.S., Isubakova D.S., Bronikovskaya E.V., Nikolaeva A.F., Sigin V.O., Kalinkin A.I. et al. Assessment of the degree of DNA methylation in lymphocytes аfter а single blood irradiation in vitro. Biology Bulletin. 2024;51(12):11–18. https://doi.org/10.1134/S1062359024701449Chen Sh., Long Sh., Liu Y, Wang Sh., Hu Q., Fu L., Luo D. Evaluation of a three-gene methylation model for correlating lymph node metastasis in postoperative early gastric cancer adjacent samples. Front. Oncol. 2024;14:1432869. https://doi.org/10.3389/fonc.2024.1432869Chen Sh., Long Sh., Liu Y, Wang Sh., Hu Q., Fu L., Luo D. Evaluation of a three-gene methylation model for correlating lymph node metastasis in postoperative early gastric cancer adjacent samples. Front. Oncol. 2024;14:1432869. https://doi.org/10.3389/fonc.2024.1432869Haixia Н., Rong Q., Mengxia L., Wanjian G., Baohui H., Rongxi Y. The association between RABL6 gene methylation in peripheral blood and early lung cancer in Chinese population. Acta Universitatis Medicinalis Anhui. 2023;58(6):1030–1036. https://doi.org/10.19405/j.cnki.issn1000-1492.2023.06.026Haixia Н., Rong Q., Mengxia L., Wanjian G., Baohui H., Rongxi Y. The association between RABL6 gene methylation in peripheral blood and early lung cancer in Chinese population. Acta Universitatis Medicinalis Anhui. 2023;58(6):1030–1036. https://doi.org/10.19405/j.cnki.issn1000-1492.2023.06.026Klopp A.H., Jhingran A., Ramdas L., Story M.D., Broadus R.R., Lu K.H. et al. Gene expression changes in cervical squamous cell carcinoma after initiation of chemoradiation and correlation with clinical outcome. Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys. 2008;71(1):226–236. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2007.10.068Klopp A.H., Jhingran A., Ramdas L., Story M.D., Broadus R.R., Lu K.H. et al. Gene expression changes in cervical squamous cell carcinoma after initiation of chemoradiation and correlation with clinical outcome. Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys. 2008;71(1):226–236. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2007.10.068Тахауов Р.М., Исубакова Д.С., Брониковская Е.В., Цымбал О.С., Халюзова М.В., Тахауова Л.Р. и др. Банк биологического материала Северского биофизического научного центра. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2020;65(2):21–26. https://doi.org/10.12737/1024-6177-2020-65-2-21-26Takhauov R.M., Isubakova D.S., Bronikovskaya E.V., Tsymbal O.S., Khalyuzova M.V., Takhauova L.R. et al. The Bank of Biological Samples by Seversk Biophysical Research Center. Medical Radiology and Radiation Safety. 2020;65(2):21–26. (In Russ.). https://doi.org/10.12737/1024-6177-2020-65-2-21-26Воробцова И.Е., Семенов А.В. Возрастная динамика частоты спонтанных и индуцированных in vitro хромосомных аберраций в лимфоцитах крови человека при естественном и лучевом старении. Радиационная биология. Радиоэкология. 2010;50(3):253–258.Vorobtsova I.E., Semenov A.V. The age dynamics of spontaneous and induced in vitro chromosome aberrations in human lymphocytes under natural and radiation induced senescence. Radiation biology. Radioecology. 2010;50(3):253–258. (In Russ.).Возилова А.В. Оценка влияния хронического облучения на преждевременное старение т-лимфоцитов человека на основе нестабильных хромосомных аберраций. Медицина экстремальных ситуаций. 2023;2(25):85–90. https://doi.org/10.47183/mes.2023.015Vozilova A.V. Assessment of the effect of chronic exposure on premature aging of human t-lymphocytes based on unstable chromosome aberrations. Extreme Medicine. 2023;2(25):85–90. (In Russ.). https://doi.org/10.47183/mes.2023.015Котеров А.Н., Вайнсон А.А. Биологические и медицинские эффекты излучения с низкой ЛПЭ для различных диапазонов доз. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2015;60(3):5–31.Koterov A.N., Wainson A.A. Health effects of low let radiation for various dose ranges. Мedical Radiology and Radiation Safety. 2015;60(3):5–31. (In Russ.).Литвяков Н.В., Фрейдин М.Б., Халюзова М.В., Сазонов А.Э., Васильева Е.О., Альбах Е.Н. и др. Частота и спектр цитогенетических нарушений у работников Сибирского химического комбината. Радиационная биология. Радиоэкология. 2014;54(3):283–296. https://doi.org/10.7868/S0869803114030084Litviakov N.V., Freydin M.B., Khalyuzova M.V., Sazonov A.E., Vasilyeva E.O., Albakh E.N. et al. Frequency and spectrum of cytogenetic disorders in workers of the Siberian Chemical Combine. Radiation biology. Radioecology. 2014;54(3):283–296. (In Russ.). https://doi.org/10.7868/S0869803114030084Aspenström Р. Atypical Rho GTPases RhoD and Rif integrate cytoskeletal dynamics and membrane trafficking. Biol. Chem. 2014;395(5):477–484. https://doi.org/10.1515/hsz-2013-0296Aspenström Р. Atypical Rho GTPases RhoD and Rif integrate cytoskeletal dynamics and membrane trafficking. Biol. Chem. 2014;395(5):477–484. https://doi.org/10.1515/hsz-2013-0296Gad A.K.B., Nehru V., Ruusala A., Aspenström P. RhoD regulates cytoskeletal dynamics via the actin nucleation-promoting factor WASp homologue associated with actin Golgi membranes and microtubules. Mol. Biol. Cell. 2012;23(24):4807–4819. https://doi.org/10.1091/mbc.E12-07-0555Gad A.K.B., Nehru V., Ruusala A., Aspenström P. RhoD regulates cytoskeletal dynamics via the actin nucleation-promoting factor WASp homologue associated with actin Golgi membranes and microtubules. Mol. Biol. Cell. 2012;23(24):4807–4819. https://doi.org/10.1091/mbc.E12-07-0555Kyrkou A., Soufi M., Bahtz R., Ferguson C., Bai M., Parton R.G. et al. RhoD participates in the regulation of cell-cycle progression and centrosome duplication. Oncogene. 2013;32:1831–1842. https://doi.org/10.1038/onc.2012.195Kyrkou A., Soufi M., Bahtz R., Ferguson C., Bai M., Parton R.G. et al. RhoD participates in the regulation of cell-cycle progression and centrosome duplication. Oncogene. 2013;32:1831–1842. https://doi.org/10.1038/onc.2012.195

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