Ассоциация уровня метилирования генов GNAS, RABL6, RHOD с дозой хронического внешнего облучения γ-излучением

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: 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. 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. 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. 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.

1. Тахауов 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/10.12737/1024-6177-2022-2-34-40

2. Минаев 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.7

3. Kuzmina 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.2015.12.008

4. Блинова 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/S0026898422050032

5. Цымбал 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/S1022795423110157

6. Цымбал 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/S0869803124020021

7. Chen 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.2024.1432869

8. Haixia 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.issn1000-1492.2023.06.026

9. Klopp 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.2007.10.068

10. Тахауов 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/10.12737/1024-6177-2020-65-2-21-26

11. Воробцова 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.

12. 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.2023.015

13. Котеров 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.

14. 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/S0869803114030084

15. Aspenström 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-2013-0296

16. Gad 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.E12-07-0555

17. Kyrkou 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