Дезадаптивные генетико-эволюционные процессы в популяциях человека промышленных городов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Обобщение литературных и собственных данных о генетико-физиологических и эволюционных процессах, протекающих в популяциях человека экологически неблагополучных промышленных городов.

В обзоре приводятся сведения о повреждении генетического аппарат клеток человека под воздействием неблагоприятных факторов среды и дезадаптаций различного генеза. Для обозначения всей совокупности возникающих изменений при данном воздействии вводится новый термин «генетика дезадаптаций». Обобщаются данные о мутагенных факторах окружающей среды промышленных городов, которые приводят к росту онкологических заболеваний, пороков развития, причиной которых являются хромосомные аберрации в клетках. Обсуждается вопрос о генетическом грузе популяций человека экологически неблагополучных территорий и влиянии на этот процесс дезадаптирующих факторов. Приводятся сведения об экологической обстановке и заболеваемости населения в индустриальном городе Череповце. Показана роль дезадаптаций в генетико-эволюционных процессах, протекающих в человеческих популяциях. Установлено, что причиной возникновения различного рода дезадаптивных проявлений у населения является дезадаптивная дивергенция признаков. Выдвигается гипотеза и приводятся доказательства существования в популяциях человека естественного отбора по дезадаптивному признаку. Высказано предположение о том, что, накапливаясь в организме человека, дезадаптивные нарушения могут передаваться по наследству следующим поколениям, при этом снижая жизнеспособность организмов и вызывая различные заболевания.

Заключение. В рамках темы для предупреждения неблагоприятных изменений генома человека, возникающих под влиянием неблагоприятных экологических и сопутствующих дезадаптирующих факторов приводятся примеры различных проводимых профилактических мероприятий по оздоровлению населения промышленных городов.

Об авторах

Алексей Александрович Артеменков

ФГБОУ ВО Череповецкий государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: basis@live.ru
ORCID iD: 0000-0001-7919-3690
SPIN-код: 9516-2356

к.б.н., доцент, член-корреспондент РАЕН, и.о. зав. кафедрой теоретических основ физической культуры, спорта и здоровья факультета биологии и здоровья человека

Россия, Череповец

Список литературы

  1. Воронина Т.А. Роль оксидативного стресса и антиоксидантов при дезадаптации различного генеза // Фармация и фармакология. 2015. №S1. С. 8-17.
  2. Ингель Ф.И. Качество жизни и индивидуальная чувствительность генома человека. Есть ли выход из порочного круга? // Экологическая генетика. 2005. Т. 3, №3. С. 38-45.
  3. Ингель Ф.И., Кривцова Е.К., Юрцева Н.А., и др. Нестабильность и чувствительность генома здоровых детей из Магнитогорска // Гигиена и санитария. 2013. №3. С. 20-27.
  4. Wu Y., Peterson K.E., Sánchez B.N., et al. Association of blood leukocyte DNA methylation at LINE-1 and growth-related candidate genes with pubertal onset and progression // Epigenetics. 2018. Vol. 13, №12. P. 1222-1233. doi: 10.1080/15592294.2018. 1556198
  5. Vodicka P., Musak L., Vodickova L., et al. Genetic variation of acquired structural chromosomal aberrations // Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. 2018. Vol. 836, Part A. P. 13-21. doi: 10.1016/j.mrgentox.2018.05.014
  6. Дюжикова Н.А., Даев Е.В. Геном и стресс реакция у животных и человека // Экологическая ге-нетика. 2018. Т. 16, №1. С. 4-26. doi:10.17816/ ecogen1614-26
  7. Li R., Wang X., Wang B., et al. Gestational 1-nitropyrene exposure causes fetal growth restriction through disturbing placental vascularity and proliferation // Chemosphere. 2018. Vol. 213. P. 252-258. doi: 10.1016/j.chemosphere.2018.09.059
  8. Голивец Т.П., Коваленко Б.С., Паршков Е.М. Популяционные закономерности развития онкологической заболеваемости // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2014. №18 (189). Вып. 27. С. 166-169.
  9. Fu W., Chen Z., Bai Y., et al. The interaction effects of polycyclic aromatic hydrocarbons exposure and TERT-CLPTM1L variants on longitudinal telomere length shortening: A prospective cohort study // Environmental Pollution. 2018. Vol. 242 (Pt B). P. 2100-2110. doi: 10.1016/j.envpol.2018.05.026
  10. Бобылева Л.А. Химический мутагенез и проблемы экологической безопасности населения промышленных городов // Современные наукоемкие технологии. 2015. №12. С. 590-594.
  11. Каверин А.В., Щанкин А.А., Щанкина Г.И. Влияние факторов среды на физическое развитие и здоровье населения // Вестник Мордовского университета. 2015. Т. 25, №2. С. 87-97. doi:10. 15507/VMU.025.201502.087
  12. Драч Л.А. Влияние факторов окружающей среды на здоровье населения: частота врожденной катаракты среди населения г. Крамоторска, 2004-2006 гг. В сб.: Проблемы экологической и медицинской генетики и клинической иммунологии. 2010. №4(100). С. 374-381. Доступно по: http:// ecoproblemlug.ucoz.ua/load/2010/4_100/drach_l_o_vpliv_faktoriv_dovkolishnogo_seredovishha_na_zdorov_ja_naselennja_chastota_vrodzhenoji_katarakti_sered_naselennja_m_kramatorska_2004_2/31-1-0-1511. Ссылка активна на 15.12.2019.
  13. Shemetun O.V., Talan O.O., Demchenko O.M., et al. Development of radiation-induced bystander effect in the somatic cells of persons from different age groups // Problems of radiation medicine and radiobiology. 2018. Vol. 23. P. 499-509. doi:10.33145/ 2304-8336-2018-23-499-509
  14. Чшиева Ф.Т. Цитогенетическое обследование жителей Северной Осетии, контактирующих с вредными факторами // Экологическая генетика. 2014. Т. 12, №2. С. 68-73.
  15. Чшиева Ф.Т. Цитогенетическое обследование жителей Северной Осетии, проживающих в экологически различающихся районах // Экологическая генетика. 2014. Т. 12, №3. С. 87-94.
  16. Минина В.И., Дружинин В.Г., Головина Т.А., и др. Динамика уровня хромосомных аберраций у жителей промышленного города в условиях изменения загрязнения атмосферы // Экологическая генетика. 2014. Т. 12, №3. С. 60-70.
  17. Jamebozorgi I., Majidizadeh T., Pouryagoub G., et al. Aberrant DNA Methylation of Two Tumor Suppressor Genes, p14ARF and p15INK4b, after Chronic Occupational Exposure to Low Level of Benzene // The International Journal of Occupational and Environmental Medicine. 2018. Vol. 9, №3. P. 145-151. doi: 10.15171/ijoem.2018.1317
  18. Liu Y., Zhang H., Zhang H., et al. Mediation effect of AhR expression between polycyclic aromatic hydrocarbons exposure and oxidative DNA damage among Chinese occupational workers // Environmental Pollution. 2018. Vol. 243 (Pt B). P. 972-977. doi: 10.1016/j.envpol.2018.09.014
  19. Волков А.Н., Дружинин В.Г., Минина В.И., и др. Изучение влияния полиморфизма гена LIG4 на уровень хромосомных аберраций в лимфоцитах человека при фоновом и сверхнормативном воздействии радона // Экологическая генетика. 2013. Т. 11, №2. С. 16-21.
  20. Байравов Н.А., Жиляков Е.В. Антропогенная нагрузка как фактор, усугубляющий развитие и течение основных заболеваний беременных женщин // Фундаментальные исследования. 2014. №4-3. С. 624-628. Доступно по: https://funda-mental-research.ru/ru/article/view?id=33973. Ссылка активна на 15.12.2019.
  21. Мухина М.В., Шевченко С.М., Фролова К.А. Анализ окружающей среды промышленного города // Интернет-журнал «Отходы и ресурсы». 2018. Т. 5, №1. С. 7. Доступно по: https:// resources.today/PDF/08NZOR118.pdf. Ссылка активна на 15.12.2019. doi: 10.15862/08NZOR118
  22. Villarini M., Levorato S., Salvatori T., et al. Buccal micronucleus cytome assay in primary school children: A descriptive analysis of the MAPEC_LIFE multicenter cohort study // International Journal of Hygiene and Environmental Health. 2018. Vol. 221, №6. P. 883-892. doi: 10.1016/j.ijheh.2018.05.014
  23. Изтлеуов М.К., Изтлеуов Е.М. Влияние производственных факторов хромового производства на репродуктивную функцию рабочих // Академический журнал Западной Сибири. 2013. Т. 9, №3(46). С. 85.
  24. Бачина А.В., Коськина Е.В., Глебова Л.А., и др. Гигиеническое обоснование региональной модели мониторинга врожденной патологии в Кузбассе // Медицина в Кузбассе. 2017. Т. 16, №1. С. 30-39.
  25. Zhang L.N., Gong X.S., An J., et al. Occurrence, degradation and potential ecological risks of triclosan in environment // Ying Yong Sheng Tai Xue Bao. 2018. Vol. 29, №9. P. 3139-3146. doi: 10.13287/j.1001-9332.201809.033
  26. Оспанова Э.Н., Аскамбай К. Распространенность и причины возникновения перинатальной патологии центральной нервной системы у детей в условиях города Шымкента Южно-Казахской области // Фундаментальные исследования. 2014. №4-1. С. 129-132. Доступно по: http:// fundamental-research.ru/ru/article/view?id=33681. Ссылка активна на 15.12.2019.
  27. Zhou Q., Xi S. A review on arsenic carcinogenesis: Epidemiology, metabolism, genotoxicity and epigenetic changes // Regulatory Toxicology and Pharmacology. 2018. Vol. 99. P. 78-88. doi: 10.1016/j.yrtph. 2018.09.010
  28. Савченко В.К. Вклад генома человека и внешней седы в формирование здоровья социума // Здравоохранение (Минск). 2016. №3. С. 21-35.
  29. Balajee A.S., Hande M.P. History and evolution of cytogenetic techniques: Current and future applications in basic and clinical research // Mutation Research. Genetic Toxicology and environmental mutagenesis. 2018. Vol. 836 (Pt A). P. 3-12. doi:10. 1016/j.mrgentox.2018.08.008
  30. Абурахманов Г.М., Бекшокова П.А., Габибова П.И. Популяционное исследование качества жизни населения Дахадаевского района Республики Дагестан с использованием опросника SF-36 // Вестник межнационального исследования качества жизни. 2015. №25-26. С. 27-36.
  31. Кику П.Ф., Жигаев Д.С., Шитер Н.С., и др. Концепция факторов риска для здоровья населения // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2016. №62. С. 101-109. doi: 10.12737/23260
  32. Пузырев В.П., Назаренко Л.П., Лебедев И.Н. Генетический груз и орфанные болезни в сибирских популяциях // Бюллетень сибирского отде-ления Российской академии медицинских наук. 2013. Т. 33, №2. С. 54-62.
  33. Хетагурова Л.Г., Датиева Ф.С., Тагаева И.Р., и др. Поиск возможности использования интегративного подхода в анализе роли генетического полиморфизма в развитии десинхронозов и социально-значимых заболеваний ССС с позиции хрономедицины // Владикавказский медико-биологический вестник. 2012. Т. 15, №23. С. 21-25.
  34. Gordeeva L.A., Voronina E.N., Sokolova E.A., et al. Association GSTT1, GSTM1 and GSTP1 (Ile105Val) genetic polymorphisms in mothers with risk of congenital malformations in their children in Western Siberia: a case-control study // Prenatal Diagnosis. 2013. Vol. 33, №11. P. 1095-1101. doi: 10.1002/pd.4204
  35. Набокова Л.В., Чопикашвили Л.В., Пухаева Е.Г. Здоровье населения г. Владикавказа РСО – Алания, как следствие синергизма антропогенных факторов среды // Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI Веке». 2011. Т. 13, №10. С. 478-480.
  36. Бессонова Л.А., Ельчинова Г.И., Зинченко Р.А. Популяционная генетика наследственных болезней среди детского населения Республик Башкортостан, Чувашия и Удмуртия // Генетика. 2012. Т. 48, №5. С. 644-654.
  37. Зинченко Р.А., Осипова Е.В., Ельчинова Г.И., и др. Факторы популяционной динамики Удмуртской Республики, определяющие значения груза в субпопуляциях // Здоровье, демография, экология финно-угорских народов. 2012. №1. С. 37-42.
  38. Амелина С.С., Ветрова Н.В., Пономарева Т.И., и др. Груз наследственных болезней в 12 районах Ростовской области // Валеология. 2014. №2. С. 43-48.
  39. Амелина С.С., Ветрова Н.В., Амелина М.А., и др. Отягощенность и разнообразие наследственной патологии в четырех районах Ростовской области // Генетика. 2014. Т. 50, №1. С. 91-99. doi: 10.7868/S0016675814010020
  40. Макаов А.Х.М., Куцев С.И., Зинченко Р.А. Медико-генетическое обследование населения г. Карачаевска и Карачаевского района Карачаево-Черкесской Республики // Евразийский союз ученых. 2016. №1-4 (22). С. 73-75.
  41. Яблоков А.В., Левченко В.Ф., Керженцев А.С. Очерки биосферологии. 1. Выход есть: переход к управляемой эволюции биосферы // Philosophy and Cosmology. 2015. Т. 14. С. 91-117.
  42. Pal A.K., Ambulkar P.S., Waghmare J.E., et al. Chromosomal Aberrations in Couples with Pregnancy Loss: A Retrospective Study // Journal of Human Reproductive Sciences. 2018. Vol. 11, №3. P. 247-253. doi: 10.4103/jhrs.JHRS_124_17
  43. Barouki R., Audouze K., Coumoul X., et al. Integration of the human exposome with the human genome to advance medicine // Biochimie. 2018. Vol. 152. P. 155-158. doi: 10.1016/j.biochi.2018.06.023
  44. Артеменков А.А. Изменение клинико-физиологических показателей у студентов промышленного центра // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия. Медицина. Фармация. 2016. Т. 35, №19 (240). С. 67-71.
  45. Артеменков А.А. Эколого-гигиенические аспекты неинфекционной заболеваемости взрослого населения крупного промышленного города // Здоровье населения и среда обитания. 2017. №4 (289). С. 7-10.
  46. Артеменков А.А. Дезадаптация как фактор эволюционного развития в популяциях человека // Научное обозрение. Реферативный журнал. 2017. №1. С. 5-16. Доступно по: http://abstract. science-review.ru/ru/article/view?id=1839. Ссылка активна на 15.12.2019.
  47. Степанов В.А. Эволюция генетического разнообразия и болезни человека // Генетика. 2016. Т. 52, №7. С. 852-864. doi: 10.7868/S0016675816 070109
  48. Haque S. Frequency of XRCC1 Exon 9 G>A gene polymorphism in Saudi Arabian population: A comparative study with worldwide ethnic groups // Journal of Balkan Union of Oncology. 2018. Vol. 23, №4. P. 1195-1199.
  49. Малярчук Б.А., Деренко М.В. Геномные исследования коренного населения Северо-Восточной Азии // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2017. №5(195). С. 72-77.
  50. Ельцов Н.П., Володько Н.В., Стариковская Е.Б., и др. Роль естественного отбора в эволюции митохондриальных гаплогрупп Северо-Восточной Евразии // Генетика. 2010. Т. 46, №9. С. 1247-1249.
  51. Тетиор А.Н. Проблема бинарно множественной эволюции человека // Национальная ассоциация ученых. 2015. №4-6 (9). С. 129-133. Доступно по: https://national-science.ru/wp-content/uploads/2016 /02/national_9_p6_6-173.pdf. Ссылка активна на 15.12.2019.
  52. Mooney J.A., Huber C.D., Service S., et al. Understanding the Hidden Complexity of Latin American Population Isolates // American Journal of Human Genetics. 2018. Vol. 103, №5. P. 707-726. doi: 10.1016/j.ajhg.2018.09.013
  53. Giuliani C., Garagnani P., Franceschi C. Genetics of Human Longevity Within an Eco-Evolutionary Nature-Nurture Framework // Circulation Research. 2018. Vol. 123, №7. P. 745-772. doi:10.1161/ CIRCRESAHA.118.312562
  54. Lacina L., Čoma M., Dvořánková B., et al. Evolution of Cancer Progression in the Context of Darwinism // Anticancer Research. 2019. Vol. 39, №1. P. 1-16. doi: 10.21873/anticanres.13074
  55. Kuo H.W. Health Without Borders: Creating Healthy Cities // Hu li za zhi The journal of nursing. 2018. Vol. 65, №5. P. 27-33. doi: 10.6224/JN.2018 10_65(5).05
  56. Артеменков А.А. Генетико-физиологическое и эволюционное значение дезадаптаций (обзор) // Журнал медико-биологических исследований. 2018. Т. 6, №4. С. 319-331. doi: 10.17238/issn2542-1298.2018.6.4.319
  57. Fenster C.B., Ballou J.D., Dudash M.R., et. al. Conservation and Genetics // The Yale Journal of Biology and Medicine. 2018. Vol. 91, №4. P. 491-501.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дезадаптивная дивергенция признаков в популяциях человека [46]. Типы дезадаптации: Д – дезадаптированный; ПД – полностью дезадаптированный; ЧД – частично дезадаптированный; ЧА – частично адаптированный; ПРпс – промежуточный с преобладанием психологической дезадаптации; ПРфиз – промежуточный с преобладанием физической дезадаптации; ПРфизиол – промежуточный с преобладанием физиологической дезадаптации; А – адаптированный

Скачать (27KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Дезадаптирующая форма отбора в популяциях человека [46]

Скачать (42KB)
Метаданные

© Артеменков А.А., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».