Actual problems in dentistry Actual problems in dentistry Проблемы стоматологии 2077-7566 2412-9461 94559 10.18481/2077-7566-2024-20-4-161-167 СТОМАТОЛОГИЯ ДЕТСКОГО ВОЗРАСТА, ПРОФИЛАКТИКА И ОРТОДОНТИЯ PEDIATRIC DENTISTRY, PROPHILAXIS AND ORTODONTICS СТОМАТОЛОГИЯ ДЕТСКОГО ВОЗРАСТА, ПРОФИЛАКТИКА И ОРТОДОНТИЯ DNA DAMAGE IN CHILDREN WITH CONGENITAL CLEFT LIP AND PALATE IN A REGION WITH ECOTOXICANTS ПОВРЕЖДЕНИЕ ДНК У ДЕТЕЙ С ВРОЖДЕННОЙ РАСЩЕЛИНОЙ ГУБЫ И НЕБА В РЕГИОНЕ С ЭКОТОКСИКАНТАМИ Чуйкин Олег Сергеевич Chuykin Oleg Sergeevich chuykin2014@yandex.ru Топольницкий Орест Зиновьевич Topol'nickiy Orest Zinov'evich info@dental-studio.su

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

 Каримов Денис Олегович Karimov Denis O. karimovdo@gmail.com Каримов Денис Дмитриевич Karimov Denis D. karimovdo@gmail.com

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 https://orcid.org/0000-0003-0352-1533 Кучук Кристина Николаевна Kuchuk Kristina Nikolaevna christina.kuchuk@yandex.ru Башкирский государственный медицинский университет Уфа Россия Bashkir State Medical University, Ufa, Russia Ufa Russian Federation Российский университет медицины Москва Россия Russian University of Medicine Moscow Russian Federation Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека Россия Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека Russian Federation Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека Уфа Россия Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology Ufa Russian Federation Башкирский государственный медицинский университет Уфа Россия Bashkir State Medical University Ufa Russian Federation 28 12 2024 28 12 2024 20 4 161 167 10 12 2024 https://dental-press.ru/en/nauka/article/94559/view

Предмет. Многие исследователи подчеркивают, что большинство врожденных пороков имеют мультифакториальную природу и, наряду с рядом других заболеваний (новообразования, бронхиальная астма и т. д.), могут служить индикаторами неблагоприятного состояния окружающей среды. В числе ключевых мишеней негативного воздействия экологических и производственных факторов в организме человека выделяют молекулу ДНК. Цель. Провести анализ выраженности нарушений целостности ДНК (фрагментации) у детей с врожденной расщелиной губы и неба из регионов с промышленными нефтехимическими экотоксикантами с применением гель-электрофореза одиночных лейкоцитов. Методология. Всего было отобрано 60 детей с ВРГН из регионов с промышленными нефтехимическими экотоксикантами, а также 40 детей без соответствующей патологии из тех же регионов, включенных в контрольную группу. Оценку уровня повреждения ДНК проводили на лимфоцитах периферической крови доноров в возрасте 5–12 лет. Степень повреждения ДНК в одиночных лейкоцитах венозной крови определяли щелочным вариантом метода ДНК-комет путем проведения щелочного гель-электрофореза отдельных клеток. Результаты. Анализ полученных данных свидетельствует о высоком уровне генотоксического стресса у детей с врожденной расщелиной губы и неба (ВРГН), существенно отличающемся от аналогичных показателей в контрольной группе. Достоверные различия по ряду ключевых параметров (длина хвоста, процент ДНК в хвосте, хвостовой момент) указывают на более интенсивные процессы фрагментации дезоксирибонуклеиновой кислоты у пациентов с врожденными аномалиями. В совокупности эти результаты позволяют предположить, что у данной когорты имеется повышенная чувствительность к неблагоприятным факторам внешней среды, в частности, к токсическим и мутагенным веществам, присутствующим в местах постоянного проживания этих пациентов. Выводы. Полученные данные являются новым аспектом в патогенезе врожденной расщелины губы и неба и могут быть использованы для прогнозирования данного порока у детей, проживающих в регионе с промышленными нефтехимическими экотоксикантами.

Subject. Many researchers emphasize that most congenital defects have a multifactorial nature and, along with a number of other diseases (neoplasms, bronchial asthma, etc.), can serve as indicators of an unfavorable state of the environment. Among the key targets of the negative impact of environmental and industrial factors in the human body, the DNA molecule is distinguished. Objective. To analyze the severity of DNA integrity disorders (fragmentation) in children with congenital cleft lip and palate from regions with industrial petrochemical ecotoxicants using gel electrophoresis of single leukocytes. Methodology. A total of 60 children with congenital cleft lip and palate from regions with industrial petrochemical ecotoxicants were selected, as well as 40 children without the corresponding pathology from the same regions included in the control group. The level of DNA damage was assessed on peripheral blood lymphocytes of donors aged 5–12 years. The degree of DNA damage in single leukocytes of venous blood was determined by the alkaline version of the DNA comet assay by performing alkaline gel electrophoresis of individual cells. Results. The analysis of the obtained data indicates a high level of genotoxic stress in children with congenital cleft lip and palate (CLPP), which differs significantly from similar indicators in the control group. Reliable differences in a number of key parameters (tail length, percentage of DNA in the tail, tail moment) indicate more intense processes of fragmentation of deoxyribonucleic acid in patients with congenital anomalies. Taken together, these results suggest that this cohort has an increased sensitivity to adverse environmental factors, in particular, to toxic and mutagenic substances present in their places of permanent residence. Conclusions. The obtained data are a new aspect in the pathogenesis of congenital cleft lip and palate and can be used to predict this defect in children living in a region with industrial petrochemical ecotoxicants.

 врожденная расщелина губы врожденная расщелина неба врожденная расщелина губы и неба регион с экотоксикантами метод ДНК-комет повреждение ДНК прогнозирование congenital cleft lip congenital cleft palate congenital cleft lip and palate region with ecotoxicants DNA comet assay DNA damage forecasting

Levels & Trends in Child Mortality: Report 2019: Estimates developed by the UN Inter-agency Group for Child Mortality Estimation. Available from: https://childmortality.org/wp-content/uploads/2019/10/UN-IGME-Child-Mortality-Report-2019.pdf Levels & Trends in Child Mortality: Report 2019: Estimates developed by the UN Inter-agency Group for Child Mortality Estimation. Available from: https://childmortality.org/wp-content/uploads/2019/10/UN-IGME-Child-Mortality-Report-2019.pdf Swer R.T., D'Silva M.H., Datta D. Estimation of DNA damage in non syndromic congenital skeletal malformations using comet assay. National Journal of Basic Medical Sciences. 2016;IV(1):5-10. https://www.researchgate.net/publication/358425993_Non_Syndromic_Congenital_Skeletal_Malformations Swer R.T., D'Silva M.H., Datta D. Estimation of DNA damage in non syndromic congenital skeletal malformations using comet assay. National Journal of Basic Medical Sciences. 2016;IV(1):5-10. https://www.researchgate.net/publication/358425993_Non_Syndromic_Congenital_Skeletal_Malformations Антонова И.В., Богачева Е.В., Китаева Ю.Ю. Роль экзогенных факторов в формировании врождённых пороков развития (обзор). Экология человека. 2010;(6):30-35. [Antonova I.V., Bogacheva E.V., Kitayeva Yu.Yu. Role of exogenous factors in malformations forming. Humane ecology. 2010;(6):30-35. (In Russ.)]. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=14435195 Antonova I.V., Bogacheva E.V., Kitaeva Yu.Yu. Rol' ekzogennyh faktorov v formirovanii vrozhdennyh porokov razvitiya (obzor). Ekologiya cheloveka. 2010;(6):30-35. [Antonova I.V., Bogacheva E.V., Kitayeva Yu.Yu. Role of exogenous factors in malformations forming. Humane ecology. 2010;(6):30-35. (In Russ.)]. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=14435195 Kucharova M., Hronek M., Rybakova K., Zadak Z., Stetina R., Joskova V., et al. Comet assay and its use for evaluating oxidative DNA damage in some pathological states. Physiological research. 2019;68(1):1-15. https://doi.org/10.33549/physiolres.933901 Kucharova M., Hronek M., Rybakova K., Zadak Z., Stetina R., Joskova V., et al. Comet assay and its use for evaluating oxidative DNA damage in some pathological states. Physiological research. 2019;68(1):1-15. https://doi.org/10.33549/physiolres.933901 Vidya G., Suma H.Y., Vishnu Bhat B., Parkash Chand, Ramachandra Rao K., Harichandrakumar K.T. Estimation of DNA damage through Comet Assay in children with Con-genital Heart Disease - Case-control study. Current Pediatric Research. 2014;18(1):1-4. https://www.researchgate.net/publication/262107682_Estimation_of_DNA_damage_through_Comet_Assay_in_children_with_Con-genital_Heart_Disease_-_Case-control_study Vidya G., Suma H.Y., Vishnu Bhat B., Parkash Chand, Ramachandra Rao K., Harichandrakumar K.T. Estimation of DNA damage through Comet Assay in children with Con-genital Heart Disease - Case-control study. Current Pediatric Research. 2014;18(1):1-4. https://www.researchgate.net/publication/262107682_Estimation_of_DNA_damage_through_Comet_Assay_in_children_with_Con-genital_Heart_Disease_-_Case-control_study Langie S.A., Koppen G., Desaulniers D., Al-Mulla F., Al-Temaimi R., Amedei A., et al. Causes of genome instability: the effect of low dose chemical exposures in modern society. Carcinogenesis. 2015;36(Suppl 1):S61-S88. https://doi.org/10.1093/carcin/bgv031 Langie S.A., Koppen G., Desaulniers D., Al-Mulla F., Al-Temaimi R., Amedei A., et al. Causes of genome instability: the effect of low dose chemical exposures in modern society. Carcinogenesis. 2015;36(Suppl 1):S61-S88. https://doi.org/10.1093/carcin/bgv031 Артюхов В.Г., Трубицына М.С., Наквасина М.А., Соловьева Е.В. Фрагментация ДНК лимфоцитов человека в динамике развития апоптоза, индуцированного воздействием уф-излучения и активных форм кислорода. Цитология. 2011;53(1):61-67. [Artyukhov V.G., Trubitsyna M.S., Nakvasina M.A., Solov'eva E.V. DNA fragmentation of human lymphocytes in dynamics of development of apoptosis induced by action of uv radiation and reactive oxygen species. Cytology. 2011;53(1):61-67. (In Russ.)]. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=16500374 Artyuhov V.G., Trubicyna M.S., Nakvasina M.A., Solov'eva E.V. Fragmentaciya DNK limfocitov cheloveka v dinamike razvitiya apoptoza, inducirovannogo vozdeystviem uf-izlucheniya i aktivnyh form kisloroda. Citologiya. 2011;53(1):61-67. [Artyukhov V.G., Trubitsyna M.S., Nakvasina M.A., Solov'eva E.V. DNA fragmentation of human lymphocytes in dynamics of development of apoptosis induced by action of uv radiation and reactive oxygen species. Cytology. 2011;53(1):61-67. (In Russ.)]. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=16500374 Савельев В.В., Винокуров М.М., Кершенгольц Б.М. Предикторная значимость повреждения ДНК мононуклеарных клеток крови в ранней диагностике инфицированного панкреонекроза. Вестник хирургии имени И.И. Грекова. 2018;177(1):25-30. [Saveliev V.V., Vinokurov M.M., Kershengolts B.M. Prediktory significance of DNA damage to mononuclear blood cells in early diagnostics of infected pacreatic necrosis. Grekov`s bulletin of surgery. 2018;177(1):25-30. (In Russ.)]. https://doi.org/10.24884/0042-4625-2018-177-1-25-30 Savel'ev V.V., Vinokurov M.M., Kershengol'c B.M. Prediktornaya znachimost' povrezhdeniya DNK mononuklearnyh kletok krovi v ranney diagnostike inficirovannogo pankreonekroza. Vestnik hirurgii imeni I.I. Grekova. 2018;177(1):25-30. [Saveliev V.V., Vinokurov M.M., Kershengolts B.M. Prediktory significance of DNA damage to mononuclear blood cells in early diagnostics of infected pacreatic necrosis. Grekov`s bulletin of surgery. 2018;177(1):25-30. (In Russ.)]. https://doi.org/10.24884/0042-4625-2018-177-1-25-30 Алексеева Л.А., Вишняков Н.И., Гончаренко В.Л. и др. Общественное здоровье и здравоохранение: учебн. для студентов. 6-е изд. Москва: МЕДпресс-информ; 2012. 655 с. [Alekseeva L.A., Vishnyakov N.I., Goncharenko V.L. et al. Public health and healthcare: textbook for students. 6th ed. Moscow: MEDpress-inform; 2012. 655 p. (In Russ.)]. https://contmed.ru/upload/books/pdf/62c64621908746d052d2b99ce8416efa.pdf Alekseeva L.A., Vishnyakov N.I., Goncharenko V.L. i dr. Obschestvennoe zdorov'e i zdravoohranenie: uchebn. dlya studentov. 6-e izd. Moskva: MEDpress-inform; 2012. 655 s. [Alekseeva L.A., Vishnyakov N.I., Goncharenko V.L. et al. Public health and healthcare: textbook for students. 6th ed. Moscow: MEDpress-inform; 2012. 655 p. (In Russ.)]. https://contmed.ru/upload/books/pdf/62c64621908746d052d2b99ce8416efa.pdf Филиппов Э.В. Использование метода «ДНК-комет» для детекции и оценки степени повреждений ДНК клеток организмов растений, животных и человека, вызванных факторами окружающей среды. Наука и образование. 2014;(2):72-78. [Filippov EH.V. Use of the DNA comet assay to detect and assess the extent of DNA damage to cells of plants, animals and humans caused by environmental factors. Nauka i obrazovanie. 2014;(2):72-78. (In Russ.)]. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22309402 Filippov E.V. Ispol'zovanie metoda «DNK-komet» dlya detekcii i ocenki stepeni povrezhdeniy DNK kletok organizmov rasteniy, zhivotnyh i cheloveka, vyzvannyh faktorami okruzhayuschey sredy. Nauka i obrazovanie. 2014;(2):72-78. [Filippov EH.V. Use of the DNA comet assay to detect and assess the extent of DNA damage to cells of plants, animals and humans caused by environmental factors. Nauka i obrazovanie. 2014;(2):72-78. (In Russ.)]. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22309402 Karbaschi M., Ji Y., Abdulwahed A.M.S., Alohaly A., Bedoya J.F., Burke S.L., Boulos T.M., et al. Evaluation of the Major Steps in the Conventional Protocol for the Alkaline Comet Assay. International journal of molecular sciences. 2019;20(23):6072. https://doi.org/10.3390/ijms20236072 Karbaschi M., Ji Y., Abdulwahed A.M.S., Alohaly A., Bedoya J.F., Burke S.L., Boulos T.M., et al. Evaluation of the Major Steps in the Conventional Protocol for the Alkaline Comet Assay. International journal of molecular sciences. 2019;20(23):6072. https://doi.org/10.3390/ijms20236072 Møller P. The comet assay: ready for 30 more years. Mutagenesis. 2018;33(1):1-7. https://doi.org/10.1093/mutage/gex046 Møller P. The comet assay: ready for 30 more years. Mutagenesis. 2018;33(1):1-7. https://doi.org/10.1093/mutage/gex046 Azqueta A., Ladeira C., Giovannelli L., Boutet-Robinet E., Bonassi S., Neri M., et al. Application of the comet assay in human biomonitoring: an hCOMET perspective Mutation research. Reviews in mutation research. 2020;783:108288. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2019.108288 Azqueta A., Ladeira C., Giovannelli L., Boutet-Robinet E., Bonassi S., Neri M., et al. Application of the comet assay in human biomonitoring: an hCOMET perspective Mutation research. Reviews in mutation research. 2020;783:108288. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2019.108288 Susai S., Chand P., Ballambattu V.B., Hanumanthappa N., Veeramani R. DNA Damage Analysis in Children with Non-syndromic Developmental Delay by Comet Assay. Journal of clinical and diagnostic research. 2016;10(5):AC06-AC8. https://doi.org/10.7860/JCDR/2016/19578.7806 Susai S., Chand P., Ballambattu V.B., Hanumanthappa N., Veeramani R. DNA Damage Analysis in Children with Non-syndromic Developmental Delay by Comet Assay. Journal of clinical and diagnostic research. 2016;10(5):AC06-AC8. https://doi.org/10.7860/JCDR/2016/19578.7806 МР 4.2.0014–10. Оценка генотоксических свойств методом ДНК-комет in vitro: Методические рекомендации. Москва: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2011. 16 с. [МР 4.2.0014–10. Evaluation of genotoxic properties by the in vitro DNA comet assay: Methodological recommendations. Moscow: Federal Center for Hygiene and Epidemiology of Rospotrebnadzor; 2011. 16 p. (In Russ.)]. https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293808/4293808552.pdf MR 4.2.0014–10. Ocenka genotoksicheskih svoystv metodom DNK-komet in vitro: Metodicheskie rekomendacii. Moskva: Federal'nyy centr gigieny i epidemiologii Rospotrebnadzora; 2011. 16 s. [MR 4.2.0014–10. Evaluation of genotoxic properties by the in vitro DNA comet assay: Methodological recommendations. Moscow: Federal Center for Hygiene and Epidemiology of Rospotrebnadzor; 2011. 16 p. (In Russ.)]. https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293808/4293808552.pdf Чуйкин О.С., Давлетшин Н.А., Билак А.Г., Кучук К.Н. Предикторы врожденных расщелин губы и неба у детей в регионе экологического неблагополучия. Проблемы стоматологии. 2024;20(3):139-144. [Chuykin O.S., Davletshin N.A., Bilak A.G., Kuchuk K.N. Predictors of congenital cleft lip and palate in children in a region of environmental disadvantage. Actual problems in dentistry. 2024;20(3):139-144. (In Russ.)]. https://doi.org/10.18481/2077-7566-2024-20-3-139-144 Chuykin O.S., Davletshin N.A., Bilak A.G., Kuchuk K.N. Prediktory vrozhdennyh rasschelin guby i neba u detey v regione ekologicheskogo neblagopoluchiya. Problemy stomatologii. 2024;20(3):139-144. [Chuykin O.S., Davletshin N.A., Bilak A.G., Kuchuk K.N. Predictors of congenital cleft lip and palate in children in a region of environmental disadvantage. Actual problems in dentistry. 2024;20(3):139-144. (In Russ.)]. https://doi.org/10.18481/2077-7566-2024-20-3-139-144 Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и окружающей среды Республики Башкортостан в 2023 году. Доступно на: https://ecology.bashkortostan.ru/presscenter/lectures/1920/ [State report on the state of natural resources and the environment of the Republic of Bashkortostan in 2023. Available from: https://ecology.bashkortostan.ru/presscenter/lectures/1920/ (In Russ.)]. Gosudarstvennyy doklad o sostoyanii prirodnyh resursov i okruzhayuschey sredy Respubliki Bashkortostan v 2023 godu. Dostupno na: https://ecology.bashkortostan.ru/presscenter/lectures/1920/ [State report on the state of natural resources and the environment of the Republic of Bashkortostan in 2023. Available from: https://ecology.bashkortostan.ru/presscenter/lectures/1920/ (In Russ.)]. Чуйкин С.В. Персин Л.С., Давлетшин Н.А. Врождённая расщелина верхней губы и нёба. Москва: Медицинское информационное агентство; 2008. 362 с. [Chuikin S.V. Persin L.S., Davletshin N.A. Congenital cleft lip and palate. Moscow: Medical Information Agency; 2008. 362 p. (In Russ.)]. Chuykin S.V. Persin L.S., Davletshin N.A. Vrozhdennaya rasschelina verhney guby i neba. Moskva: Medicinskoe informacionnoe agentstvo; 2008. 362 s. [Chuikin S.V. Persin L.S., Davletshin N.A. Congenital cleft lip and palate. Moscow: Medical Information Agency; 2008. 362 p. (In Russ.)]. Чуйкин С.В., Топольницкий О., Персин Л.С. Врождённая расщелина верхней губы и нёба. Saarbrücken: LAP LAMBERT; 2012. 584 с. [Chuikin S.V., Topol'nitskii O., Persin L.S. Congenital cleft lip and palate. Saarbrücken: LAP LAMBERT; 2012. 584 с. (In Russ.)]. Chuykin S.V., Topol'nickiy O., Persin L.S. Vrozhdennaya rasschelina verhney guby i neba. Saarbrücken: LAP LAMBERT; 2012. 584 s. [Chuikin S.V., Topol'nitskii O., Persin L.S. Congenital cleft lip and palate. Saarbrücken: LAP LAMBERT; 2012. 584 s. (In Russ.)]. Абрамян С.В., Аржанцев А.П., Арутюнов А.С. и др. Челюстно-лицевая хирургия: национальное руководство. Москва: ГЭОТАР-Медиа; 2019. 692 с. [Abramyan S.V., Arzhantsev A.P., Arutyunov A.S. et al. Maxillofacial surgery: national guidelines. Moscow: GEOTAR-Media; 2019. 692 p. (In Russ.)]. Abramyan S.V., Arzhancev A.P., Arutyunov A.S. i dr. Chelyustno-licevaya hirurgiya: nacional'noe rukovodstvo. Moskva: GEOTAR-Media; 2019. 692 s. [Abramyan S.V., Arzhantsev A.P., Arutyunov A.S. et al. Maxillofacial surgery: national guidelines. Moscow: GEOTAR-Media; 2019. 692 p. (In Russ.)].