You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

СУЧАСНІ ПОГЛЯДИ НА ЕПІГЕНЕТИЧНІ МЕХАНІЗМИ Й ЇХНЮ РОЛЬ У ФОРМУВАННІ ПРОФЕСІЙНИХ ТА ЕПІГЕНЕТИЧНО АСОЦІЙОВАНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ У ПРАЦІВНИКІВ ШКІДЛИВИХ ПРОФЕСІЙ ТА ЇХНЬОГО ПОТОМСТВА НА ПРИКЛАДІ РОБІТНИКІВ ЕЛЕКТРОЗВАРНИКІВ

СУЧАСНІ ПОГЛЯДИ НА ЕПІГЕНЕТИЧНІ МЕХАНІЗМИ Й ЇХНЮ РОЛЬ У ФОРМУВАННІ ПРОФЕСІЙНИХ ТА ЕПІГЕНЕТИЧНО АСОЦІЙОВАНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ У ПРАЦІВНИКІВ ШКІДЛИВИХ ПРОФЕСІЙ ТА ЇХНЬОГО ПОТОМСТВА НА ПРИКЛАДІ РОБІТНИКІВ ЕЛЕКТРОЗВАРНИКІВ

ISSN 2223-6775 Український журнал з проблем медицини праці Том.21, №1, 2025

https://doi.org/10.33573/ujoh2025.08

СУЧАСНІ ПОГЛЯДИ НА ЕПІГЕНЕТИЧНІ МЕХАНІЗМИ Й ЇХНЮ РОЛЬ У ФОРМУВАННІ ПРОФЕСІЙНИХ ТА ЕПІГЕНЕТИЧНО АСОЦІЙОВАНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ У ПРАЦІВНИКІВ ШКІДЛИВИХ ПРОФЕСІЙ ТА ЇХНЬОГО ПОТОМСТВА НА ПРИКЛАДІ РОБІТНИКІВ ЕЛЕКТРОЗВАРНИКІВО

Кашуба М. О.1, Крицька Г. А.1, Лотоцька О. В.1, Сопель О. М.1, Данчишин М. В.1, Чайчук О. Т.2, Копач О. Є.1, Федорів О. Є.1, Пашко К. О.1, Смачило О. М.1, Флекей Н. В.1

1Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського Міністерства охорони здоров’я України, м. Тернопіль, Україна
2Державна установа «Тернопільський обласний центр контролю та профілактики хвороб Міністерства охорони здоров’я України», м. Тернопіль, Україна

Повна стаття (PDF), УКР

Вступ. У 1960–1970-х роках появилась нова наука епігенетика, яка вже в 1990-х роках стала більш відомою завдяки відкриттю ролі епігенетичних модифікацій у розвитку ряду хвороб, а в 2000-х роках завдяки розвитку технологій секвенування та біоінформатики наука стала одним із ключових напрямів у біології та медицині. Однак справжнім проривом у медицині, і перш за все у профілактичній медицині, стало встановлення фактів, які свідчили, що епігенетичні зміни, які виникають у конкретної особи під дією внутрішніх і зовнішніх чинників (як корисних, так і шкідливих), здатні передаватись наступним поколінням. Саме тоді і прийшло усвідомлення того, що гігієна як наука насправді займається не лише здоров’ям тих популяцій, які піддаються дії певних чинників, а й також опікується здоров’ям щонайменше кількох майбутніх поколінь. Особливо важливими знання про епігенетичні механізми виявились для профілактичної медицини, яка займається профілактикою професійних захворювань.

Мета дослідження – донести до широкого кола гігієністів, профпатологів і лікарів, у яких серед пацієнтів є працівники шкідливих професій, основи знань про епігенетичні механізми, їхній вплив на здоров’я людини та можливі зміни в епігенетичному ландшафті не лише тих, хто піддається тим чи іншим впливам (шкідливим чи корисним), але й кільком їхнім наступним поколінням.

Матеріали та методи дослідження. Аналітичний огляд наукових публікацій виконано з використанням реферативних баз даних, а саме: PubMed, MEDLINE, Free Medical Journals, BioMed Central та Національної бібліотеки України імені В. І. Вернадського.

Результати. У статті представлено аналіз літератури щодо впливу факторів навколишнього середовища, зокрема й професійно шкідливих факторів, на прикладі професії електрозварників, на епігенетичний ландшафт і, як наслідок, на фенотип людини. Розглянуто ряд епігенетичних механізмів і їхній вплив на формування ряду захворювань у працюючих у шкідливих умовах праці та формування епігенетично зумовлених захворювань у їхніх нащадків.

Висновки. Фактори навколишнього середовища, спосіб життя та професійні шкідливі чинники активно впливають на внутрішнє середовище, яке є тригером запуску різноманітних епігенетичних механізмів, що створюють відповідний епігенетичний ландшафт. Епігенетичні модифікації, що спричинені факторами навколишнього середовища, спосіб життя, шкідливі професійні фактори можуть передавати нащадкам схильність до ряду епігенетично зумовлених захворювань. Епігенетичні зміни, які викликані електрозварювальними аерозолями, можуть передавати схильність до нейродегенеративних і метаболічних захворювань нащадкам. У жінок електрозварників епігенетичний вплив передається через плаценту і мітохондріальну ДНК, що сильніше впливає на розвиток мозку та обмін речовин у дітей. У чоловіків електрозварників епігенетичні зміни сперматозоїдів збільшують ризик ожиріння та діабету в синів, а також паркінсонізму в дітей обох статей. Імовірність розвитку хвороби Паркінсона й Альцгеймера в дітей зварювальників є підвищеною на 30–50 %, діабету – на 40–60 %, ожиріння – на 30–40 %. Вірогідність розвитку цих патологій залежить від статі батька (електрозварника), оскільки епігенетичні механізми успадкування різняться в чоловіків і жінок.

Ключові слова: епігенетика, навколишнє середовище, професійно шкідливі фактори, електрозварювання

Література

  1. Електронний каталог Національної бібліотеки України імені В. І. Вернадського. URL: https://irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe?C21COM=F&I21DBN=EC&P21DBN=EC&S21CNR=20&Z21ID=.
  2. Francis R. C. Epigenetics: The Ultimate Mystery of Inheritance. New York: W.W. Norton & Company, Inc., 2011. 234 p.
  3. Alegría-Torres J. A., Baccarelli A., Bollati V. Epigenetics and Lifestyle. Epigenomics. 2011. Vol. 3, No. 3. P. 267–277. https://doi.org/10.2217/epi.11.22.
  4. Francis R. C. Epigenetics: How Environment Shapes Our Genes. New York: W. W. Norton & Company, Inc., 2012.
  5. Carey N. The Epigenetics Revolution: How Modern Biology is Rewriting Our Understanding of Genetics, Disease and Inheritance. London : Icon Books Ltd, 2012.
  6. Jablonka E., Lamb M. J. Evolution in four dimensions: Genetic, epigenetic, behavioral, and symbolic variation in the history of life. Cambridge, Massachusetts, USA : The MIT Press, 2005. 472 p.
  7. Gadhia S. R., O’Brien D., Barile F. A. Cadmium affects mitotically inherited histone modification pathways in mouse embryonic stem cells. Toxicol in Vitro. 2015. Vol. 30, Issue 1, Part B. P. 583–592. https://doi.org/10.1016/j.tiv.2015.11.001.
  8. Кашуба М. О., Кожухарьова М. С. Епігенетичні механізми впливу факторів навколишнього середовища на здоров’я людини та її нащадків. Здобутки клінічної і експериментальної медицини. 2024. № 4. С. 32–38. https://doi.org/10.11603/1811-2471.2024.v.i4.15023.
  9. Bird A. DNA methylation patterns and epigenetic memory. Genes & Development. 2002. Vol. 16, No. 1. P. 6–21. https://doi.org/ 10.1101/gad.947102.
  10. Maulik N., Maulik G. Nutrition, epigenetic mechanisms, and human disease. CRC Press, 2010. 446 р. https://doi.org/10.1201/b10449.
  11. Translational toxicoepigenetic Meta-Analyses identify homologous gene DNA methylation reprogramming following developmental phthalate and lead exposure in mouse and human offspring. R. L. Petroff, D. C. Dolinoy, K. Wang et al. Environment International. 2024. Vol. 186. P. 108575. https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.108575.
  12. Rothstein M. A., Harrell H. L., Marchant G. E. Transgenerational epigenetics and environmental justice. Environmental Epigenetics. 2017. Vol. 3, Issue 3. dvx011. https://doi.org/10.1093/eep/dvx011.
  13. Fleisch A. F., Wright R. O., Baccarelli A. A. Environmental Epigenetics: A Role in Endocrine Disease? Journal of Molecular Endocrinology. 2012.
    Vol. 49, No. 2. R61–R67. https://doi.org/10.1530/JME-12-0066.
  14. Exposure to metal-rich particulate matter modifies the expression of candidate microRNAs in peripheral blood leukocytes. V. Bollati, B. Marinelli, P. Apostol et al. Environ Health Perspect. 2010. Vol. 118 (6). P. 763–768. https://doi.org/10.1289/ehp.0901300.
  15. Suárez R., Chapela S. P, Álvarez-Córdova L. Epigenetics in Obesity and Diabetes Mellitus: New Insights. Nutrients. 2023. Vol. 15 (4). P. 811. https://doi.org/10.3390/nu15040811.
  16. Paternal exposures to endocrine-disrupting chemicals induce intergenerational epigenetic influences on offspring: A review. Y. Zhang, B. Wang, W. Sun et al. Environment International. 2024. Vol. 187. P. 108689. https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.108689.
  17. Investigating placental DNA methylation in the context of prenatal exposure to phenols and phthalates. P. Jedynak , V. Siroux, L. Broséus et al. Environment International. 2024. Vol. 189. P. 108763. https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.108763.
  18. An epigenome-wide study of selenium status and DNA methylation in the Strong Heart Study. W. Lieberman-Cribbin, A. Domingo-Relloso, R. A. Glabonjat
    et al. Environment International. 2024. Vol. 191. P. 108955. https://doi.org/10.1016/j.envint. 2024.108955.
  19. Epigenetic alterations in bioaccumulators of cadmium: Lessons from mammalian kidneys and plants. S. Frings, R. Schmidt-Schippers, W.-K. Lee. Environment International. 2024. Vol. 191. Р. 109000. https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.109000.
  20. Epigenetic toxicity of heavy metals − implications for embryonic stem cells. N. Kim, D. Filipovic, S. Bhattacharya, S. Cuddapah. Environment International. 2024. Vol. 193. Р. 109084. https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.109084.
  21. Environmental Pressures on Transgenerational Epigenetic Inheritance: An Evolutionary Development Mechanism Influencing Atypical Neurodevelopment in Autism? D. Adhya, A. Massrali, A. Paul et al. The Cambridge Handbook of Evolutionary Perspectives on Human Behavior (Cambridge Handbooks in Psychology); ed. by L. Workman, W. Reader, J. H. Barkow. Cambridge University Press, 2020. P. 7–122. https://doi.org/10.1016/j.tiv.2015.11.001.
  22. Епігенетичні основи онтогенезу: посібник для студентів біологічних, медичних та сільськогосподарських спеціальностей. С. В. Серга,
    І. А. Козерецька, С. В. Демидов, О. М. Вайсерман. Київ, 2024. 367 с.
  23. Niu Z., Mohazzab-Hosseinian S., Breton C. V. Transgenerational epigenetic inheritance: Perspective and challenges. Journal of Allergy and Clinical
    Immunology. 2023. Vol. 151 (6). Р. 1474–1476. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2023.02.027.