Приклади екогенетичних патологічних реакцій

▪ Недостатність α1-антитрипсину. Класичним прикладом екогенетичної реакції є реакція на забруднення атмосферного повітря при недостатності α1-антитрипсину, що є інгібітором протеїназ. При навіть незначних пошкодженнях легеневої тканини, вини­каючих при курінні і вдиханні запорошеного повітря, протеолітичні ферменти почина­ють руйнувати пошкоджені ділянки. У нормі одразу ж включається синтез інгібітора протеїназ, який нейтралізує дію протеолітичних ферментів і зупиняє руйнування легене­вої тканини. При мутантному генотипі інгібітори протеїназ не синтезуються, протеолі­тичні ферменти повністю руйнують пошкоджені ділянки, що призводить до емфіземи легенів.

Локус сімейства генів антитрипсину представлений генами α1-антитрипсину і α1-антихімотрипсину (ААТ). Нині відомо більше 100 генних алельних варіантів ААТ. Генетичні варіанти білка відрізняються за антитрипсиновою актив­ністю, електрофоретичною рухливістю і, як правило, функціонально менш активні (алелі М, S,Z). Неактивність білка («нульовий алель») найчастіше обумовлена рецесив­ним алелем Z. У європейській популяції частота гомозигот за цим алелем становить 0,05 %, гетерозигот — 4,5 %. Рецесивні гомозиготи за цим алелем схильні до розвитку хро­нічних запальних процесів і емфіземи легенів (у 30 разів частіше, ніж у середньому в по­пуляції). Гетерозиготи практично здорові, але при високому рівні забруднення вдихуваного повітря у них швидко розвиваються хронічні бронхо-легеневі і професійні захво­рювання. Аналіз системи антитрипсину рекомендований у хворих з хронічними обстру­ктивними захворюваннями легенів, емфіземою, бронхіальною астмою, при професійних оглядах і відборах на роботу на відповідні виробництва.

▪ Поліморфізм ферменту параоксанази. Екогенетичні реакції можуть бути пов'язані з особливостями метаболізму хімічних агентів, які надходять ззовні. Так, ши­роко використовуваний інсектицид паратіонін перетворюється в печінці на параоксон, який далі окислюється параоксоназою сироватки. У європейців спостерігається чіткий розподіл на осіб з високим і низьким рівнем активності цього ферменту. Рецесивний алель, який кодує низьку активність ферменту, зустрічається в популяції з частотою 0,7. Гомозиготи за низькою активністю мають більш високий ризик отруїтися паратіоніном.

▪ Екогенетичні патологічні реакції у носіїв генів цистинозу і анемії Фанконі. Ге­терозиготні носії цистинозу і анемії Фанконі можуть бути схильні до токсичної дії мета­лів (свинець, ртуть, кадмій). Підвищений, але такий, що не доходить до токсичного, рі­вень свинцю може бути причиною гіперреактивної поведінки у дітей із спадковою схи­льністю.

▪ Поліморфізм генів метаболізму канцерогенів. Принципи екогенетики справед­ливі і для потенційно канцерогенних речовин. Канцерогенна дія хімічних агентів вияв­ляється частіше у людей з певними особливостями метаболізму. Так, наприклад, поліциклічні вуглеводи, яких багато в сигаретному димі, під дією ферменту арилгідроксилази перетворюються на більш канцерогенні активні епоксиди.

До 30% хворих із раком легенів належать до групи з високим вмістом ферменту (гомозиготи), тоді як у загальній популяції ця ознака зустрічається дуже рідко. Фермент GSТМ1 бере участь в кон'югації глутатіону з електрофільними сполуками , включаючи такий канцероген, як бензпирен. Нульовий алель глутатіон-S-трансферази (GSТМ1) асоціюється з підвище­ною частотою аденокарциноми легенів.