Interrelationship between the rs1800469 polymorphic locus of the TGF-β1 gene and a decrease in global longitudinal deformation of the left ventricular myocardium in coal mining workers

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Introduction. A significant part of the male population of Kuzbass working in the main occupaions of the coal industry, is exposed to a whole range of harmful factors contributing to the development of industrial-related diseases, in particular, cardiovascular diseases. The study of profibrogenic factors is extremely relevant due to the high mortality rate of employable people from diseases of the circulatory system. Among the key markers capable of influencing the expression of type I collagen, which is involved in the processes of fibrosis of many tissues, including myocardial tissue, is transforming growth factor β (TGF-β).Aim of the study. To investigate the relationship of the TGF-β1 (-509C/T) polymorphism with a decrease in global longitudinal strain of the left ventricular myocardium in coal mining workers using different coal mining methods. Materials and methods. The study included two hundred eighty men working in the main occupations in mines and coal pits in the South of Kuzbass. The first group consisted of 190 miners engaged in underground coal mining, and the second group included 91 worker from open-pit coal mines. The workers of both groups were divided into sub-groups depending on the disorders of the systolic function of the myocardium in the form of a decrease in global longitudinal strain of the left ventricle. The polymorphic locus of the TGF-β1 gene (rs1800469) was genotyped by Real-Time PCR method using TaqMan probes.Results. Miners with the C/T heterozygous genotype of the rs1800469 polymorphism of the TGF-β1 gene have a predisposition to a decrease in global longitudinal strain of the left ventricle (OR=1.91; 95% CI (1.03–3.54), p=0.041) with an over-dominant inheritance model, and the carrier state of the C allele in the homozygous condition acts as a protective factor (OR=0.52; 95% CI (0.28–0.97), p=0.038) with the dominant inheritance model. No such patterns have been identified among coal pit workers.Limitations. The study is limited by the number of genes capable of contributing to the development of myocardial fibrosis.Conclusion. The predisposition of miners with the C/T heterozygous genotype of the rs1800469 polymorphism of the TGF-β1 gene to a violation of systolic heart function has been established. The C/C homozygous genotype is associated with the resistance to a decrease in global longitudinal strain of the left ventricle. No similar genetic patterns were found in the group of coal pit workers.Compliance with ethical standards. The study was approved by the local Ethics Committee of the Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases” (Protocol of the Meeting No. 4, §1 dated November 21, 2024) and conducted in accordance with the generally accepted scientific principles of the Helsinki Declaration of the World Medical Association as amended 2013. All participants gave informed voluntary written consent to participate in the study.Contribution: Kazitskaya A.S. – statistical processing, writing the text; Filimonov E.S. – concept and design of the study, editing; Korotenko O.Yu. – collection of material, editing; Yadykina T.K. – collection of material and data processing; Bugaeva M.S. – data processing. All authors – approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article.Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.Funding. The study had no sponsorship.Received: April 22, 2025 / Accepted: June 26, 2025 / Published: August 20, 2025

About the authors

Anastasiya S. Kazitskaya

Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, Novokuznetsk; Kuzbass Humanitarian and Pedagogical Institute of the Kemerovo State University

Email: anastasiya_kazitskaya@mail.ru

Egor S. Filimonov

Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, Novokuznets

Email: filimonov_es@nii-kpg.ru

Olga Yu. Korotenko

Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, Novokuznets

Email: olgakorotenko@yandex.ru

Tatyana K. Yadykina

Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, Novokuznets

Email: yadykina.tanya@yandex.ru

Maria S. Bugaeva

Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, Novokuznets

Email: bugms14@mail.ru

References

  1. Серебряков Е.В., Пьянкова Л.А. Дисбаланс между спросом и предложением рабочей силы в Кемеровской области в 2018 году. Символ Науки: Международный научный журнал. 2019; (1): 125–8. https://elibrary.ru/ywsedz
  2. Бондарев О.И., Азаров П.А., Сурков А.М., Уланова Е.В. Морфофункциональные изменения сосудов сердца и легких при воздействии угольно-породной пыли: экспериментальное и клиническое исследование. Инновационная наука. 2024; (9–2): 186–91. https://elibrary.ru/bjslok
  3. Фомин А.И., Соболев В.В., Сазонов М.С., Анисимов И.М., Малышева М.Н. Риск формирования профессиональных заболеваний при разработке угольных месторождений открытым способом. Безопасность труда в промышленности. 2017; (10): 65–71. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2017-10-65-71 https://elibrary.ru/zokrcl
  4. Perret J.L., Plush B., Lachapelle P., Hinks T.S., Walter C., Clarke P., et al. Coal mine dust lung disease in the modern era. Respirology. 2017; 22(4): 662–70. https://doi.org/10.1111/resp.13034
  5. Пенкнович А.А., Каляганов П.И. Артериальная гипертензия и ишемическая болезнь сердца у работающих в условиях воздействия локальной вибрации. Медицина труда и промышленная экология. 2005; 45(5): 32–5. https://elibrary.ru/qiujzb
  6. Филимонов С.Н., Панев Н.И., Коротенко О.Ю., Евсеева Н.А., Данилов И.П., Зацепина О.В. Распространенность соматической патологии у работников угольных шахт с профессиональными заболеваниями органов дыхания. Медицина труда и промышленная экология. 2019; 59(6): 381–4. http://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-59-6-381-384 https://elibrary.ru/nqienj
  7. Liu Y., Rong Y., Steenland K., Christiani D.C., Huang X., Wu T., et al. Long-term exposure to crystalline silica and risk of heart disease mortality. Epidemiology. 2014; 25(5): 689–96. https://doi.org/10.1097/EDE.0000000000000143
  8. Ferreira J.P., Kraus S., Mitchell S., Perel P., Piñeiro D., Chioncel O., et al. World Heart Federation roadmap for heart failure. Glob. Heart. 2019; 14(3): 197–214. https://doi.org/10.1016/j.gheart.2019.07.004
  9. Benjamin E.J., Virani S.S., Callaway C.W., Chamberlain A.M., Chang A.R., Cheng S., et al. Heart disease and stroke statistics-2018 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 2018; 137(12): e67–492. https://doi.org/10.1161/CIR.0000000000000558
  10. Кожухов С.Н., Пархоменко А.Н. Сердечная недостаточность с сохраненной фракцией выброса левого желудочка. Медицина неотложных состояний. 2016; (1): 126–30. https://doi.org/10.22141/2224-0586.1.72.2016.74477 https://elibrary.ru/vwefgb
  11. Воронина Л.П., Шварц Ю.Г., Якушев Р.Б., Полунина Е.А. Анализ уровня трансформирующего фактора роста β1 при хронической сердечной недостаточности. Астраханский медицинский журнал. 2018; 13(3): 9–15. https://doi.org/10.17021/2018.13.3.9.15 https://elibrary.ru/ynludz
  12. Галявич А.С., Терещенко С.Н., Ускач Т.М., Агеев Ф.Т., Аронов Д.М., Арутюнов Г.П. и др. Хроническая сердечная недостаточность. Клинические рекомендации 2024. Российский кардиологический журнал. 2024; 29(11): 251–349. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2024-6162 https://elibrary.ru/wkidlj
  13. Krishnasamy R., Hawley C.M., Stanton T., Pascoe E.M., Campbell K.L., Rossi M., et al. Left ventricular global longitudinal strain is associated with cardiovascular risk factors and arterial stiffness in chronic kidney disease. BMC Nephrol. 2015; 16: 106. https://doi.org/10.1186/s12882-015-0098-1
  14. Логинова Е.Н., Нечаева Г.И., Дакуко А.Н., Богатырев И.В., Потапов В.В., Шарун И.В. Продольная деформация миокарда левого желудочка у пациентов с недифференцированной дисплазией соединительной ткани и аритмией. Российский кардиологический журнал. 2023; 28(12): 33–8. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2023-5665. https://elibrary.ru/mgbusc
  15. Печерина Т.Б., Кутихин А.Г. Биомаркеры фиброза миокарда и их генетическое регулирование у пациентов с сердечной недостаточностью. Российский кардиологический журнал. 2020; 25(10): 139–44. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2020-3933 https://elibrary.ru/guvvid
  16. Bing R., Dweck M.R. Myocardial fibrosis: why image, how to image and clinical implications. Heart. 2019; 105(23): 1832–40. https://doi.org/10.1136/heartjnl-2019-315560
  17. Talman V., Ruskoaho H. Cardiac fibrosis in myocardial infarction-from repair and remodeling to regeneration. Cell Tissue Res. 2016; 365(3): 563–81. https://doi.org/10.1007/s00441-016-2431-9
  18. Tallquist M.D. Cardiac fibroblast diversity. Annu. Rev. Physiol. 2020; 82: 63–78. https://doi.org/10.1146/annurev-physiol-021119-034527
  19. Закирова Н.Э., Закирова А.Н., Низамова Д.Ф. Трансформирующий фактор роста β1 и ремоделирование миокарда у пациентов с хронической сердечной недостаточностью ишемического генеза. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2021; 17(1): 36–41. https://doi.org/10.20996/1819-6446-2021-02-07 https://elibrary.ru/bfzmyu
  20. Gichkun O.E., Shevchenko O.P., Kurabekova R.M., Mozheiko N.P., Shevchenko A.O. The rs1800470 polymorphism of the TGFB1 gene is associated with myocardial fibrosis in heart transplant recipients. Acta Naturae. 2021; 13(4): 42–6. https://doi.org/10.32607/actanaturae.11469
  21. Маянская С.Д., Гараева Л.А., Тепляков А.Т., Филипенко М.Л., Соколова Е.А., Кравцова О.А. и др. Особенности полиморфизма генов FGB, TNFα, IL-1β, LPL, ITGB3 и TGFB1 у пациентов с повторным инфарктом миокарда. Бюллетень сибирской медицины. 2020; 19(4): 130–7.https://doi.org/10.20538/1682-0363-2020-4-130-137 https://elibrary.ru/fxlmzx
  22. Москалёв А.В., Рудой А.С., Апчел А.В., Зуева В.О., Казымова О.Э. Особенности биологии трансформирующего ростового фактора β и иммунопатология. Вестник Российской Военно-Медицинской Академии. 2016; (2): 206–16. https://elibrary.ru/wdciqn
  23. Пелипенко Л.В., Сергиенко А.В., Ивашев М.Н. Эффекты трансформирующего фактора роста бета-1. Международный журнал экспериментального образования. 2015; (3–4): 558–9. https://elibrary.ru/trmbnr
  24. Rosenkranz S. TGF-beta 1 and angiotensin networking in cardiac remodeling. Cardiovasc. Res. 2004; 63(3): 423–32. https://doi.org/10.1016/j.cardiores.2004.04.030
  25. Bhatt D.L., Steg P.G., Ohman E.M., Hirsch A.T., Ikeda Y., Mas J.L., et al. International prevalence, recognition, and treatment of cardiovascular risk factors in outpatients with atherothrombosis. JAMA. 2006; 295(2): 180–9. https://doi.org/10.1001/jama.295.2.180
  26. Li S., Fan Q., He S., Tang T., Liao Y., Xie J. MicroRNA-21 negatively regulates Treg cells through a TGF-β1/Smad-independent pathway in patients with coronary heart disease. Cell. Physiol. Biochem. 2015; 37(3): 866–78. https://doi.org/10.1159/000430214
  27. Martelossi Cebinelli G.C., Paiva Trugilo K., Badaró Garcia S., Brajão de Oliveira K. TGF-β1 functional polymorphisms: a review. Eur. Cytokine Netw. 2016; 27(4): 81–9. https://doi.org/10.1684/ecn.2016.0382
  28. Николаева А.М., Бабушкина Н.П., Рябов В.В. Некоторые про- и противовоспалительные цитокины, полиморфные варианты их генов и постинфарктное ремоделирование сердца. Российский кардиологический журнал. 2020; 25(10): 232–9. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2020-4007 https://elibrary.ru/lccdhz
  29. Lu Y., Boer J.M., Barsova R.M., Favorova O., Goel A., Müller M., et al. TGFB1 genetic polymorphisms and coronary heart disease risk: a meta-analysis. BMC Med. Genet. 2012; 13: 39. https://doi.org/10.1186/1471-2350-13-39
  30. Li Y.Y., Zhou Y.H., Gong G., Geng H.Y., Yang X.X. TGF-β1 gene -509C/T polymorphism and coronary artery disease: an updated meta-analysis involving 11,701 subjects. Front. Physiol. 2017; 8: 108. https://doi.org/10.3389/fphys.2017.00108
  31. Muraru D., Niero A., Rodriguez-Zanella H., Cherata D., Badano L. Three-dimensional speckle-tracking echocardiography: benefits and limitations of integrating myocardial mechanics with three-dimensional imaging. Cardiovasc. Diagn. Ther. 2018; 8(1): 101–17. https://doi.org/10.21037/cdt.2017.06.01
  32. Кобалава Ж.Д., Конради А.О., Недогода С.В., Шляхто Е.В., Арутюнов Г.П., Баранова Е.И. и др. Артериальная гипертензия у взрослых. Клинические рекомендации 2020. Российский кардиологический журнал. 2020; 25(3): 149–218. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2020-3-3786 https://elibrary.ru/tcrbrb
  33. Lisi M., Cameli M., Mandoli G.E., Pastore M.C., Righini F.M., D’Ascenzi F., et al. Detection of myocardial fibrosis by speckle-tracking echocardiography: from prediction to clinical applications. Heart Fail. Rev. 2022; 27(5): 1857–67. https://doi.org/10.1007/s10741-022-10214-0
  34. Самарский диагностический центр. Пичко Г.А. Объединяем усилия онкологов и кардиологов для лечения пациентов. Доступно: https://samaradc.ru/dlya_vrachej/art273.html
  35. Сохибназарова В.Х., Саидова М.А., Терещенко С.Н., Белевская А.А. Оценка деформации левого желудочка и левого предсердия, а также ротационных свойств левого желудочка у больных ХСН по данным эхокардиографической технологии недопплеровского изображения миокарда в двумерном и трехмерном режимах. Евразийский кардиологический журнал. 2018; (2): 4–15. https://doi.org/10.38109/2225-1685-2018-2-4-15 https://elibrary.ru/xqfmfv
  36. Du L., Gong T., Yao M., Dai H., Ren H.G., Wang H. Contribution of the polymorphism rs1800469 of transforming growth factor β in the development of myocardial infarction: meta-analysis of 5460 cases and 8413 controls (MOOSE-compliant article). Medicine (Baltimore). 2019; 98(26): e15946. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000015946
  37. Cao H., Zhou Q., Lan R., Røe O.D., Chen X., Chen Y., et al. A functional polymorphism C-509T in TGFβ-1 promoter contributes to susceptibility and prognosis of lone atrial fibrillation in Chinese population. PLoS One. 2014; 9(11): e112912. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0112912
  38. Abdulfattah S.Y., Salman Alagely H., Abid Kathum O., Samawi F.T. Association of serum level of TGF-B1 and its genetic polymorphisms (C509T and T869C) with ischemic heart disease in Iraqi population. Hum. Immunol. 2024; 85(6): 111145. https://doi.org/10.1016/j.humimm.2024.111145
  39. Koch W., Hoppmann P., Mueller J.C., Schömig A., Kastrati A. Association of transforming growth factor-beta1 gene polymorphisms with myocardial infarction in patients with angiographically proven coronary heart disease. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2006; 26(5): 1114–9. https://doi.org/10.1161/01.ATV.0000217747.66517.11

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.