The role of molecular genetic markers in the combination of arterial hypertension and vibration disease

Introduction. When vibration disease (VS) and arterial hypertension (AH) are combined, disturbances in cellular-molecular interactions associated with increased concentrations of pro-inflammatory cytokines, oxidative stress, endothelial dysfunction, hormonal and metabolic disorders naturally lead to a transformation in the architecture of blood vessels, in addition to the risk of development and progression microcirculatory disorders with a combination of vibration disease and arterial hypertension is determined by gene polymorphisms. Target. Based on the study of clinical-functional, sanitary-hygienic and molecular-genetic indicators, develop additional diagnostic criteria for nutritional-metabolic disorders in vibration disease and arterial hypertension. Materials and methods. A single-center, open, non-randomized, cross-sectional study was conducted. The participants were divided into groups: 1st - patients diagnosed with stage I vibration disease. (n = 104); 2nd - patients diagnosed with hypertension stages I-II (n = 107); Group 3 - patients with similar parameters of the vibration disease and arterial hypertension groups (n = 101); 4th (control) - conditionally healthy individuals working at the same enterprise without contact with vibration and not having a diagnosis of hypertension (n = 119). Results. In the group of combinations of vibration disease and arterial hypertension, the body mass index corresponds to obesity grades 2 and 3. in 27.1%; 15.8%; whereas in the groups of only vibration disease and only arterial hypertension, obesity of the 1st degree predominates; a decrease in active cell mass and phase angle was recorded in the group with a combination of vibration disease and arterial hypertension compared to the control group by 1.4 and 1.3 times, respectively (p<0.001). In the group of vibration disease combined with arterial hypertension, the greatest increase of all study groups was found in the concentrations of oxidative stress indicators, MMP-1, MMP-9, neutrophil elastase, pentraxin 3, a decrease in parameters of the total antioxidant status of serum, the Cu/ZnSOD indicator, and an increase in pro-inflammatory cytokines IL -1β. In the same group, the frequency of occurrence of the T/T rs4880 genotype of the superoxide dismutase gene MnSOD was characteristic of oxidative stress, while carriage of the G/C rs20417 genotype of the COX2 cyclooxygenase gene did not affect the course of vibration disease combined with arterial hypertension. Conclusions. The combination of vibration disease and arterial hypertension occurs under conditions of nutritional and metabolic changes in conjunction with systemic inflammation, endothelial dysfunction, oxidative stress and an increased frequency of occurrence of the T/T nucleotide sequence variant of the Ala16Val locus (rs4880) of the MnSOD gene. The results of our own research based on the correlation and regression analysis made it possible to develop additional diagnostic criteria for nutritional and metabolic disorders in vibration disease combined with arterial hypertension.

vibration disease, arterial hypertension, nutritional status, anthropometric indicators, molecular markers, MnSOD gene

1. Bukhtiyarov I.V. Current state and main directions of preservation and strengthening of health of the working population of Russia.Russian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology. 2019; 9(59): 527-532. (In Russ.) doi: 10.31089/1026-9428-2019-59-9-527-532.@@ Бухтияров И.В. Современное состояние и основные направления сохранения и укрепления здоровья работающего населения России. Медицина труда и промышленная экология. 2019; 9(59): 527-532. doi: 10.31089/1026-9428-2019-59-9-527-532.

2. Bazina I.B., Kozyrev O.A., Zakharova A.I. The risk of developing cardiovascular pathology in patients with vibration disease. Trends in the Development of Science and Education. 2023; 95(5): 8-11. (In Russ.) doi: 10.18411/trnio-03-2023-218.@@ Базина И.Б., Козырев О.А., Захарова А.И. Риск развития сердечно-сосудистой патологии у больных вибрационной болезнью. Тенденции развития науки и образования. 2023; 95(5): 8-11. doi: 10.18411/trnio-03-2023-218.

3. Valeeva E.T., Galimova R.R., Distanova A.A. et al. Work environment of the automotive industry as a risk factor of diseases of the circulatory system among workers. Health Risk Analysis. 2023; 2: 95-103. (In Russ.) doi: 10.21668/health.risk/2023.2.09.@@ Валеева Э.Т., Галимова Р.Р., Дистанова А.А. и соавт. Производственная среда автомобилестроения как один из факторов риска развития болезней системы кровообращения у работников. Анализ риска здоровью. 2023; 2: 95-103. doi: 10.21668/health.risk/2023.2.09.

4. Limonova A.S., Ershova A.I., Kiseleva A.V. et al. Assessment of polygenic risk of hypertension. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2022; 12: 234-240. (In Russ.) doI: 10.15829/1728-8800-2022-3464.@@ Лимонова А.С., Ершова А.И., Киселева А.В. и соавт. Оценка полигенного риска артериальной гипертензии. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2022; 12: 234-240. doI: 10.15829/1728-8800-2022-3464.

5. Gorbunova A.M., Gerasimenko O.N., Shpagin I.S. et al. Additional diagnostic markers of comorbid version of vibration disease combined with arterial hypertension. Therapy. 2024; 10(5): 68-78. (In Russ.) doi: 10.18565/therapy.2024.5.68-78.@@ Горбунова А.М., Герасименко О.Н., Шпагин И.С. и соавт. Дополнительные диагностические маркеры коморбидного варианта вибрационной болезни в сочетании с артериальной гипертензией. Терапия. 2024; 10(5): 68-78. doi: 10.18565/therapy.2024.5.68-78.

6. Jamshchikova A.V., Fleishman A.N., Gidayatova M.O. Co-morbid conditions in the vibration disease patients. Hygiene and Sanitation, Russian journal. 2019; 98(7): 718-722. (In Russ.) doi: 10.47470/0016-9900-2019-98-7-718-722.@@ Ямщикова А.В., Флейшман А.Н., Гидаятова М.О. Коморбидные состояния у больных вибрационной болезнью. Гигиена и санитария. 2019; 98(7): 718-722. doi: 10.47470/0016-9900-2019-98-7-718-722.

7. Babanov S. A., Baraeva R.A. Occupational lesions of the cardiovascular system. Doctor. 2015; 43: 7-10. (In Russ.)@@ Бабанов С.А., Бараева Р.А. Профессиональные поражения сердечно-сосудистой системы. Врач. 2015; 43: 7-10.

8. Gorbunova A.M., Gerasimenko O.N., Shpagin I.S. et al. Clinical-molecular and nutritional-metabolic characteristics of vibration disease in combination with arterial hypertension.Russian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology. 2024; 64(5): 280-292. (In Russ.) doi: 10.31089/1026-9428-2024-64-5-280-292.@@ Горбунова А.М., Герасименко О.Н., Шпагин И.С. и соавт. Клинико-молекулярная и нутритивно-метаболическая характеристика вибрационной болезни в сочетании с артериальной гипертензией. Медицина труда и промышленная экология. 2024; 64(5): 280-292. doi: 10.31089/1026-9428-2024-64-5-280-292.

9. Tatarnikova I.S., Gerasimenko O.N., Shpagina L.A. Assessing nutritional status in arterial hypertension: the role of a nutritionist. Siberian Medical Review. 2019; 4: 12-19. (In Russ.) doi: 10.31549/2542-1174-20194-12-19.@@ Татарникова И.С., Герасименко О.Н., Шпагина Л.А. Оценка нутритивного статуса при артериальной гипертензии: роль диетолога. Сибирское медицинское обозрение. 2019; 4: 12-19. doi: 10.31549/2542-1174-20194-12-19.

10. Dzugkoev S.G., Dzugkoeva F.S., Mozhaeva I.V., Margieva O.I. Adipokines, obesity and metabolic disorders. Modern Problems of Science and Education. 2020; 6: 201-206. (In Russ.) doi: 10.17513/spno.30321.@@ Дзугкоев С.Г., Дзугкоева Ф.С., Можаева И.В., Маргиева О.И. Адипокины, ожирение и метаболические нарушения. Современные проблемы науки и образования. 2020; 6: 201-206. doi: 10.17513/spno.30321.

11. Polozova E.I., Puzanova E.V., Seskina A.A. Role of immunological disorders, endothelial dysfunction and hemostatic disorders in the genesis of arterial hypertension in the metabolic syndrome. Medical Immunology. 2020; 2: 221-230. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625.@@ Полозова Э.И., Пузанова Е.В., Сеськина А.А. Роль иммунологических нарушений, эндотелиальной дисфункции и гемостатических расстройств в генезе артериальной гипертензии при метаболическом синдроме. Медицинская иммунология. 2020; 2: 221-230. doi: 10.15789/1563-0625.

12. Masnavieva L. B., Chistova N.P., Naumova O.V., Kudayeva I.V. The role of LEPR, PPARG and PPARGC1A genes polymorphisms in the development of metabolic disorders in patients with vibration diseases. Hygiene and Sanitation. 2021; 100 (7): 711-716. (In Russ.) doi: 10.47470/0016-9900-2021-100-7-711-716.@@ Маснавиева Л.Б., Чистова Н.П., Наумова О.В., Кудаева И.В. Полиморфизм генов LEPR, PPARG и PPARGC1A и развитие метаболических нарушений у пациентов с вибрационной болезнью. Гигиена и санитария. 2021; 7: 711-716. doi: 10.47470/0016-9900-2021-100-7-711-716.

13. Boklazhenko E.V., Bodienkova G.M. Immunological indicators in patients with vibrational disease and metabolic syndrome. Hygiene and Sanitation. 2023; 102(12): 1297-1302. (In Russ.) doi: 10.47470/0016-9900-2023-102-12-1297-1302.@@ Боклаженко Е.В., Бодиенкова Г.М. Иммунологические показатели пациентов с вибрационной болезнью и метаболическим синдромом. Гигиена и санитария. - 2023; 102(12): 1297-1302. doi: 10.47470/0016-9900-2023-102-12-1297-1302.

14. Babanov S.A., Baraeva R.A., Strizhakov L.A. et al. The state of cytokine regulation and endothelial dysfunction in the combined course of vibration disease and arterial hypertension. Therapeutic Archive. 2021; 93(6): 693-698. (In Russ.) doi: 10.26442/00403660.2021.06.200880.@@ Бабанов С.А., Бараева Р.А., Стрижаков Л.А. и соавт. Цитокиновая регуляция и эндотелиальная дисфункция при сочетании вибрационной болезни и артериальной гипертензии. Терапевтический архив. 2021; 93(6): 693-698. doi: 10.26442/00403660.2021.06.200880.

15. Demko I. V., Sobko E.A., Solovieva I.A. The role of oxidative stress in the pathophysiology of cardiovascular pathology. The Bulletin of Contemporary Clinical Medicine. 2022; 15 (1): 107-117. (In Russ.) doi: 10.20969/VSKM.2022.15(1).107-117.@@ Демко И.В., Собко Е.А., Соловьева И.А. Роль окислительного стресса в патофизиологии кардиоваскулярной патологии. Вестник современной клинической медицины. 2022; 15(1): 107-117. doi: 10.20969/VSKM.2022.15(1).107-117.

16. Smirnova E. L., Poteryaeva E.L., Nikiforova N.G. Individual features of lipid peroxidation and antioxidant defence in vibration disease patients at post-contact period.Russian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology. 2010; 8: 36-40. (In Russ.)@@ Смирнова Е.Л., Потеряева Е.Л., Никифорова Н.Г. Индивидуальные особенности перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у лиц с вибрационной болезнью в послеконтакном периоде. Медицина труда и промышленная экология. 2010; 8: 36-40.

17. Zaitseva N.V., Nosov A.E., Ivashova Ju. A. et al. Endothelial dysfunction in workers in underground mining of chrome ores.Russian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology. 2019; 59(11): 914-919. (In Russ.) doi: 10.31089/1026-9428-2019-59-11-914-919.@@ Зайцева Н.В., Носов А.Е., Ивашова Ю.А. и соавт. Эндотелиальная дисфункция у работников по подземной добыче хромовых руд. Медицина труда и промышленная экология. 2019; 59(11): 914-919. doi: 10.31089/1026-9428-2019-59-11-914-919.

18. Gorshkov A. Ju., Fedorovich A.A., Drapkina O.M. Endothelial dysfunction in hypertension: cause or effect? Cardiovascular Therapy and Prevention. 2019; 18(6): 62-68. (In Russ.) doi: 10.15829/1728-8800-2019-6-62-68.@@ Горшков А.Ю., Федорович А.А., Драпкина О.М. Дисфункция эндотелия при артериальной гипертензии: причина или следствие? Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2019; 18(6): 62-68. doi: 10.15829/1728-8800-2019-6-62-68.

19. Babanov S.A. Cytokine regulation and endothelial dysfunction in a combination of vibration disease and arterial hypertension. Therapeutic Archive. 2021; 6(96): 693-698. (In Russ.) doi: 10.26442/00403660.2021.06.200880.@@ Бабанов С.А. Цитокиновая регуляция и эндотелиальная дисфункция при сочетании вибрационной болезни и артериальной гипертензии. Терапевтический архив. 2021; 6(96): 693-698. doi: 10.26442/00403660.2021.06.200880.

20. Bereza I. A., Amromina A.M., Shaikhova D.R. et al. Relationship of the superoxide dismutase 2 (SOD2) gene Ala16Val polymorphism with risk factors for the cardiovascular disease in iron and steel production employees. Hygiene and Sanitation. 2023; 102(5): 457-461. (In Russ.) doI: 10.47470/0016-9900-2023-102-5-457-4611.@@ Берёза И.А., Амромина А.М., Шаихова Д.Р. и соавт. Полиморфизм Ala16Val гена супероксиддисмутазы 2 (SOD2) и факторы сердечно-сосудистого риска работников металлургического комбината. Гигиена и санитария. 2023; 102(5): 457-461. doI: 10.47470/0016-9900-2023-102-5-457-4611.