Mesleksel kurşun maruziyeti olan bireylerde HFE genindeki tek nükleotid polimorfizminin kan ve idrar kurşun düzeylerine etkisi
The effect of single nucleotide polymorphism in the HFE gene on urine and blood lead level in high level lead exposed individuals
Yazar: ASIM HOCAOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ZELİHA KAYAALTI
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Disiplinlerarası Adli Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine ; Genetik = Genetics
Dizin: Demir = Iron ; Genler = Genes ; Kan = Blood ; Kurşun = Lead ; Mesleki maruziyet = Occupational exposure ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Zehirlenmeler = Poisonings ; İdrar = Urine

Özet:
Kurşun yerkabuğunda bulunan, erime derecesinin düşük olması nedeniyle kolay işlenebilen ve iş yaşamında oldukça yaygın olarak kullanılan en eski metallerden biridir. Kurşun toksik bir metaldir ve +2 değerlikli katyon olması nedeni demir, kalsiyum, çinko ve bakır gibi bazı esansiyel metallerle birlikte aynı metabolik yolağı izleyebilmektedir. HFE, demir konsantrasyonuna duyarlı olup hücresel düzeyde demir taşınmasından sorumlu olan bir gendir. Düşük demir seviyesi kript ve enterosit hücrelerinde yer alan HFE proteini tarafından algılanarak düzenlenmektedir. 
Çalışmada, Ankara Meslek Hastalıkları Hastanesi'ne rutin kontroller için başvuran ve yüksek kan kurşun düzeyine sahip 128 işçide HFE H63D C→G tek nükleotid polimorfizminin kan Pb, idrar Pb ve serum Fe düzeyine etkisi araştırıldı. Kan ve idrar örneklerindeki Pb düzeyi indüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometresi (ICP-MS) ile belirlendi. Ortalama kan Pb, idrar Pb ve serum Fe düzeyleri, sırasıyla 56,21±15,29 µg/dL, 309,66±164,06 mg/L ve 78,37±62,44 µg/L olarak belirlendi. HFE H63D C→G gen polimorfizminin genotiplendirmesi, PCR-RFLP tekniği ile yapıldı. Genotiplendirme sonuçlarına göre, HFE H63D genotip frekansları, %84,4 HH, %13,3 HD ve %2,3 DD olarak belirlendi.
Genotip sonuçları ile metal düzeyleri arasındaki ilişki karşılaştırıldığında, HH genotipli, HD genotipli ve DD genotipli işçilerde sırasıyla ortalama kan kurşun düzeyi 54,96±14,46 µg/dL, 59,12±16,58 µg/dL ve 84,43±10,54 µg/dL olarak hesaplanırken, ortalama idrar kurşun düzeyi sırasıyla, 77,38±59,83 µg/L, 80,31±67,35 µg/L ve 103,00±136,89 µg/L, ortalama serum demir düzeyi sırasıyla 300,99±161,58 mg/L, 325,10±168,87 mg/L ve 534,33±48,21 mg/L olarak tespit edilmiştir. Bu sonuçlara göre DD homozigot genotipli bireylerde, HH homozigot ve HD heterozigot genotipli bireylere göre kan Pb ve serum Fe düzeylerinin istatistiksel olarak anlamlı şekilde yüksek olduğu tespit edilirken (sırasıyla p=0,003 ve p=0,047); idrar Pb düzeyi, HD ve DD genotipli bireylerde HH genotipli bireylere göre yüksek olmasına rağmen istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır (p=0,778).  
Bu çalışmada ilk defa Türk toplumunda HFE gen polimorfizminin ağır metallere maruz kalan işçilerdeki kan Pb, idrar Pb ve serum Fe düzeylerine etkisi araştırılmıştır. Çalışma sonuçlarının, planlanacak daha kapsamlı çalışmalarla kurşun metabolizmasında rol oynayan diğer genetik faktörlerin etkilerinin araştırılmasında yardımcı olacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Lead which is found in earth's crust, is one of the ancient metals. That is commonly used in occupational environment due to its easy processable ability and low melting point. Lead is a toxic metal and it can follow same metabolic pathways with essansial metals such as iron, calcium, zinc and copper due to its divalent properties.HFE gene is sensitive for iron concentration and it regulates the transport of iron at the cellular level. Low iron level is detected and regulated by HFE protein which is located in crypt and enterocyte cells.
In this study the effect of C→G single nucleotide polymorphism in HFE H63D on blood  and urinary Pb levels as well as serum iron levels were evaluated in 128 workers who admitted to the Ankara Occupational Diseases Hospital for routie  healthy controls and who had high blood lead levels.  Urinary and blood lead levels were measured with inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Mean whole blood and urinary Pb levels and serum iron levels were 56.21±15.29 µg/dL, 309.66±164.06 mg/L and 78.37±62.44 µg/L, respectively. HFE H63D polymorphism was genotyped with PCR-RFLP technique. The genotype frequences of HFE H63D were 84.4% for HH, 13.3% for HD and 2.3% for DD genotypes.
Blood and urinary lead levels and serum iron levels were compared according to HFE H63D genotypes. The mean blood level was 54.96±14.46 µg/dL for HH genotype, 59.12±16.58 µg/dL for HD genotype and 84.43±10.54 µg/dL for DD genotype. Mean urinary lead levels were detected  as 77.38±59.83 µg/L, 80.31±67.35 µg/L and 103.00±136.89 µg/L for HH, HD and DD genotypes, respectively. The mean serum iron levels were 300.99±161.58 mg/L, 325.10±168.87 mg/L ve 534.33±48.21 mg/L for  HH, HD and DD genotypes, respectively. As a result of statistical analysis, blood Pb and serum iron levels of individuals with homozygote DD genotype were higher than individuals with heterozygote HD and homozygote HH genotype and the results were statistically significant (p=0.003 and p=0.047, respectively). Although, the urinary Pb levels were found to be higher in workers with HD and DD genotypes than those with HH genotype, but this difference could not reach statistical significance (p=0.778).
The effect of HFE H63D polymorphism on whole blood lead, urinary lead and serum iron levels was examined for the first time in Turkish workers exposed to toxic metals. We thought that the results of the present study can be used in the future studies that will search the effect of other genetic factors playing roles in lead toxicokinetics.