Genetic and biochemical characteristics of natural detoxification in risk assessment of organophosphorus toxic chemicals
https://doi.org/10.25016/2541-7487-2016-0-2-93-103
Abstract
Modern view of the role of the multilevel detoxification system (biotransformation enzymes, antioxidant and immune systems etc.) in health assessment of people working in contact with organophosphorus toxic chemicals (OPT) is presented. Genetic polymorphism is shown to adjust mechanisms protecting from disorders due to chemical exposure. Along with the known markers of acute exposure to OPT (acetyl and butyryl chonlinesterases), health risk factors include the neurotoxic esterase, albumin adducts of OPTs, paraoxanase 1, cytokine profile, components of the antioxidant system, eotaxin chemokine, semaphorin 3B protein etc., i. e. parameters that relate to the status of protective systems of an organism.
About the Authors
Vladimir Romanovich Rembovskiy
Research Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology, Federal Medical Biological Agency
Russian Federation
Russian Federation
Lyubov Abramovna Mogilenkova
Research Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology, Federal Medical Biological Agency
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Абдувахабов А. А., Михайлов С. С. Антиферментное действие и детоксикация фосфорорганических ингибиторов холинэстераз. Ташкент : Медицина, 1989. 184 с.
2. Александров В. Н., Емельянов В. И. Отравляющие вещества. Изд. 2-е, перераб. и доп. М. : Воен. изд., 1990. 271 с.
3. Бодиенкова Г. М., Титова Ж. В. Роль полиморфизма и экспрессии отдельных генов цитокинов в формировании патологии (обзор) // Биол. науки. 2015. № 1. С. 616-620.
4. Генетический паспорт - основа индивидуальной и предикативной медицины / под ред. В. С. Баранова. СПб. : Изд-во Н-Л, 2009. 528 с.
5. Гончаров Н. В., Белинская Д. А., Разыграев А. В., Уколов А. И. О ферментативной активности альбумина // Биоорганич. химия. 2015. Т. 41, № 2. С. 131-144.
6. Гончаров Н. В., Миндукшев И. В., Радилов А. С. [и др.]. Влияние малых доз VX на тромбоцитарное звено гемостаза крыс в хроническом эксперименте // Медицинские аспекты радиационной и химической безопасности : материалы рос. науч. конф. СПб. : Воен.-мед. акад., 2001. С. 281-283.
7. Горшенин А. В., Терновой А. П., Устинович Л. П. Использование иммунологических показателей для ранней диагностики токсического действия химических соединений // Химическая безопасность России : медицинские и экологогигиенические аспекты : тез. докл. науч. конф. Волгоград, 2011. С. 86-89.
8. Дворчик Т. Я. Прогнозирование риска низкодозовых воздействий на персонал производств фосфорорганических веществ : автореф. дис.. канд. мед. наук. Волгоград, 2006. 22 с.
9. Дубровский Я. А., Мурашко Е. А., Подольская Е. П. [и др.]. Оптимизация условий проведения металл-аффинной хроматографии для выделения фосфонилированных пептидов // Науч. приборостроение. 2013. Т. 23, № 3. С. 13-19.
10. Ефременко Е. Н., Варфоломеев С. Д. Ферменты деструкции фосфорорганических нейротоксинов // Успехи биол. химии. 2004. Т. 44. С. 307-340.
11. Забродский П. Ф., Мандыч В. Г. Иммунотоксикология ксенобиотиков. Саратов : СВИБХБ, 2007. 420 с.
12. Колесникова Л. И., Баирова Т. А., Первушина О. А. Гены ферментов антиоксидантной системы // Вестн. РАМН. 2013. № 12. С. 83-88.
13. Колпакова Е. Ю. Клеточные реакции у лиц, перенесших острые отравления зарином и зоманом // Медико-гигиенические аспекты обеспечения работ с особо опасными химическими веществами : тр. науч.-практ. конф. СПб., 2002. С. 408.
14. Кондрашов В. А. Значение кожного пути поступления химических веществ в организм и профилактика перкутанных отравлений / под ред. В. Р. Рембовского. СПб. : ЭЛБИ-СПб, 2014. 288 с.
15. Курдюков И.Д., Шмурак В. И., Надев А. Д. [и др.]. Эстеразный статус организма при воздействии токсических веществ и фармпрепаратов // Токсикол. вестн. 2012. № 6. С. 6-13.
16. Куценко С. А. Основы токсикологии. СПб. : Фолиант, 2004. 720 с.
17. Лебедев В. В. Супероксидная теория патогенеза и терапии иммунных расстройств // Вестн. РАМН. 2004. № 2. С. 34-40.
18. Массон П., Рошу Д. Каталитические «биоловушки» против токсических эфиров, альтернативный подход для профилактики и лечения отравлений // Acta Naturae. 2009. Т. 1, № 1. С. 68-78.
19. Могиленкова Л. А., Криницын Н. В., Филиппова Ю. В., Киселев Д. Б. Оценка риска здоровью персонала химически опасных производств // Теоретич. и прикладная экология. 2011. № 4. С. 73-76.
20. Москалёв А. А. К вопросу о генетической обусловленности процессов старения // Успехи геронтологии. 2008. Т. 21, № 3. С. 463-469.
21. Нагорный С. В. Научно-практические исследования и работы с целью обеспечения санитарно-эпидемиологической безопасности объектов уничтожения химического оружия // Токсикология, гигиена, профпатология при работе с опасными химическими веществами : информ. сб. № 5. СПб., 2010. С. 9-30.
22. Пардо Пералес Г. Д., Войтович А. Н., Богданова М. А. [и др.]. Полиморфизм L55M и Q192R в гене параоксоназы 1 у больных ишемической болезнью сердца разного пола и возраста // Артериальная гипертензия. 2009. № 1. С. 97-102.
23. Петленко С. В., Богданова Е. Г. Структурно-функциональное состояние клеточного иммунитета у персонала объектов хранения химического оружия // Токсикология, гигиена, профпатология при работе с опасными химическими веществами : информ. сб. № 5. СПб., 2010. С. 62-78.
24. Плотникова О. М., Лунева С. Н., Корепин А. М. [и др.]. Биологическая активность алкилфосфонатов : влияние метилфосфоновой кислоты на гомеостаз, методы исследования. Курган : Изд-во Курган. гос. ун-та, 2011. 120 с.
25. Плотникова С.Д., Недоборский К. В. Определение принадлежности к группе риска на этапе отбора лиц для работы с фосфорорганическими отравляющими веществами // Medline.ru. 2011. Т. 11. С. 449-457.
26. Прокофьева Д. С., Криворотова Н. В., Гончаров Н. В. Обнаружение нового аддукта RVX с белками плазмы крови методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-селективным детектированием в режиме высокого разрешения // Токсикол. вестн. 2014. № 2. С. 32-38.
27. Прохоренко О. А., Янно Л. В., Холодова Е. Д., Татаринова О. М. Оценка иммунного статуса у лиц, работавших на особо опасных химических производствах в непосредственном контакте с фосфорорганическими отравляющими веществами (ФОВ) и компонентами ракетного топлива (КРТ) // Актуальные проблемы химической безопасности в Российской Федерации : сб. тр. всерос. науч.-практ. конф. СПб., 2007. С. 342-344.
28. Рембовский В. Р, Могиленкова Л. А., Олейникова Е. В. Анализ риска в системе мониторинга воздействия химического фактора. СПб. : ЭЛБИ-СПб, 2014. 304 с.
29. Рембовский В. Р, Радилов А. С., Нагорный С. В. [и др.] Медико-гигиеническое обеспечение объектов по уничтожению химического оружия на современном этапе // Токсикол. вестн. 2010. № 3. С. 26-30.
30. Рудакова Е. В. О-фосфорилированные этилтрифторлактаты и гексафторизопропанолы как ингибиторы сериновых эстераз in vitro и in vivo : автореф. дис.. канд. хим. наук. Черноголовка, 2014. 24 с.
31. Руководство по токсикологии боевых отравляющих веществ / под ред. С. Н. Голикова. М. : Медицина, 1972. 471 с.
32. Санитарно-эпидемиологическое обеспечение химической безопасности производственной и окружающей среды : руководство / под ред. М. Ф. Киселева, В.Р Рембовского, В. В. Романова. М. : Комментарий, 2012. 476 с.
33. Филиппов В. Л., Филиппова Ю. В. Ранняя диагностика нервно-психических расстройств у работающих с отравляющими веществами (ОВ) и компонентами ракетных топлив - основа профилактики профзаболеваний // Медицинские последствия экстремальных воздействий на организм : материалы всеарм. науч.-практ. конф. СПб., 2000. С. 305-306.
34. Экстремальная токсикология : учебник / под ред. Г. А. Софронова, М. В. Александрова. СПб. : ЭЛБИ-СПб, 2012. 256 с.
35. Янно Л. В., Прохоренко О. А., Холодова Е. Д., Татаринова О. М. Оценка состояния иммунной системы у лиц, работающих на объекте по уничтожению химического оружия «Марадыковский» // Токсикология, гигиена, профпатология при работе с опасными химическими веществами : информ. сб. № 4. СПб., 2010. С. 46-52.
36. Янно Л. В., Федорченко А. Н., Конева Т. А. Итоги многолетних исследований профессиональной патологии в условиях получения фосфорорганических отравляющих веществ // Медико-гигиенические аспекты обеспечения работ с особо опасными химическими веществами : тр. науч.-практ. конф. СПб., 2002. С. 392-398.
37. Bayes-Genis A., Conover C. A., Overgaard M.T. [et al.]. Pregnancy-associated Plasma Protein A as a Marker of Acute Coronary Syndromes // N. Engl. J. Med. 2001. Vol. 345. P. 1022-1029.
38. Chen H., He Z., Bagri A., Tessier-Lavigne M. Semaphorin-neuropilin interactions underlying sympathetic axon responses to class 3 semaphorins // Neuron. 1998. Vol. 21. P. 1283-1290.
39. Chen Q., Reis S., Kammerer C. [et al.]. Association between the severity of angiographic coronary artery disease and paraoxonase gene polymorphisms in the National Heart, Lung and Blood Institute-sponsored Women’s Ischemia Syndrome Evaluation (WISE) study // Am. J. Hum Genet. 2003. Vol. 72, N 1. Р 13-22.
40. Damodaran T.V., Greenfield S. T., Patel A. G. [et al.]. Toxicogenomic studies of the rat brain at an early time point following acute sarin exposure // Neurochem. Res. 2006. Vol. 31, N 3. P. 367-381.
41. Duysen E. G., Li B., Xie W. [et al.]. Evidence for nonacetylcholinesterase targets of organophosphorus nerve agent : supersensitivity of acetylcholinesterase knockout mouse to VX lethality // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2001. Vol. 299, N 2. P. 528-535.
42. Handbook of Toxicology of Chemical Warfare Agents / Eds. Ramesh C. Gupta. San Diego : Academic Press Elsevier, 2009. 1147 р.
43. Icking A., Matt S., Opitz N. [et al.]. Nostrin functions as a homotrimeric adaptor protein facilitating internalization of eNOS // J. Cell. Sci. 2005. Vol. 118, N 1. P. 5059-5069.
44. Maxwell D. M., Lenz D. E., Groff W. A. [et al.]. The effects of blood flow and detoxification on in vivo cholinesterase inhibition by soman in rats // Toxicol. Appl. Pharmacol. 1987. Vol. 88, N 1. P. 66-76.
45. Ray D. Е. Organophosphorus esters: An eva I uation of chronic neurotoxic effects. Leicester, 1998. 62 р.
46. Ray D. E., Richards P.G. The potential for toxic effects of chronic, low-dose exposure to organo-phosphates // Toxicol. Lett. 2001. Vol. 120, N 1/3. P 343-351.
47. Voetsch B., Benke K. S., Damasceno B. P [et al.] Paraoxonase 192 Gln->Arg polymorphism: an independent risk factor for nonfatal arterial ischemic stroke among young adults // Stroke. 2002. Vol. 33, N 6. Р 1459-1464.
48. Wang M., Lang X., Zou L. [et al.] Four genetic polymorphisms of paraoxonase gene and risk of coronary heart disease : a meta-analysis based on 88 case-control studies // Atherosclerosis. 2011. Vol. 214, N 2. Р 377-385.
Review
For citations:
Rembovskiy V.R., Mogilenkova L.A. Genetic and biochemical characteristics of natural detoxification in risk assessment of organophosphorus toxic chemicals. Medicо-Biological and Socio-Psychological Problems of Safety in Emergency Situations. 2016;(2):93-103. (In Russ.) https://doi.org/10.25016/2541-7487-2016-0-2-93-103
Views:
415
Email this article 