Медицина/5.Педиатрия
Соловьева Н.А.
Якутский научный
центр комплексных медицинских проблем
СО РАМН,
Россия
Генетические предикторы бронхиальной астмы у детей якутской популяции
Бронхиальная астма (БА) – хроническое
заболевание дыхательных путей с участием таких клеток, как эозинофилы,
Т-лимфоциты, тучные клетки, а также медиаторы аллергии и воспаления,
сопровождающееся гиперреактивностью и вариабельной активной обструкцией бронхов
(11).
За
последние годы в России, в том числе и в Якутии, отмечается тенденция к
увеличению заболеваемости БА среди детей и ее более тяжелому течению (4, 9).
Распространенность БА у детей варьирует в различных странах и популяциях,
однако среди хронических патологий она, безусловно, является одной из самых частых
(10).
По мнению большинства исследователей БА это
заболевание, характеризующееся полигенным типом наследования с пороговым
эффектом. При сочетании определенных генетических дефектов и средовых факторов
достигается пороговое значение, при котором и появляется клиническая картина заболевания
(1).
С развитием молекулярно-генетических технологий
появилась возможность поиска конкретных генов, ответственных за формирование
данной патологии. В настоящее время не менее 100 генов считаются ответственными
за развитие БА. С механизмами развития атопической БА ассоциировано, по меньшей
мере 35 различных генов, которые можно разделить на четыре основных класса:
гены-предрасполагающие к атопии (увеличение общего IgE); гены-влияющие на IgE-ответ;
гены бронхиальной гиперреактивности, не зависимой от атопии; гены, формирующие
воспаление путем воздействия «воспалительных» цитокинов независимо от IgE
(2, 3, 5, 6).
Ведущее место в развитии воспалительной реакции
бронхов при БА принадлежит цитокиновой
системе. Известно, что цитокины участвуют в передаче сигналов между клетками
иммунной системы и клетками других органов и тканей. Кроме цитокинов, немало
важную роль в развитии астмы играют В2-адренорецепторы, так как именно через них
реализуется механизм расслабления бронхов (7, 8).
Целью настоящего
исследования является оценка значения полиморфных вариантов -589С/Т, G/C 3'UTR гена IL4; I50V, Q551R гена IL4RA; C703T гена IL5; G80A гена IL5RA; G1972A гена IL5RB; A46G гена ADRB2 в развитии БА у якутов.
Пациенты и методы
Клиническая часть исследования и сбор материала
осуществлены на базе пульмонологического отделения Республиканской больницы № 1
Национального центра медицины (г. Якутск) в период с 2004 по 2007 гг. Под
наблюдением находились пациенты в возрасте от 6 до 15 лет (n=103)
с диагнозом атопическая БА, якуты по
этнической принадлежности в 3-ем поколении, проживающие в разных районах
республики. Диагноз установлен согласно
положению: «Бронхиальная астма. Руководство для врачей России (формулярная система)» на основании данных
клинического и лабораторного обследования, данных спирографии, рентгенографии,
кожных аллергологических проб. В контрольную выборку были включены практически
здоровые дети (223 человека), сопоставимые по возрасту, этнической
принадлежности и месту рождения с группой пациентов. Протокол исследования
утвержден на заседании локального комитета по биомедицинской этике при ЯНЦ КМП СО РАМН.
Молекулярно-генетическое исследование проведено
на базе отдела молекулярной генетики ЯНЦ КМП СО РАМН. Молекулярно-генетический
анализ включал исследование полиморфизмов -589C/T,
G/C 3’UTR
гена
IL4 и I50V, Q551R
гена IL4RA, C703T
гена IL5; G80A гена IL5RA; G1972A гена IL5RB; A46G гена ADRB2.
Генотипирование индивидов осуществляли путем
анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ) продуктов
ПЦР-амплификации специфических участков генома. Для генотипирования
использовали образцы ДНК, выделенные из цельной венозной крови методом
фенол-хлороформной экстракции.
Для проверки соответствия распределения
генотипов ожидаемому при равновесии Харди-Вайнберга (РХВ), сравнение частот
аллелей, оценки связи аллелей генов с заболеванием использовали критерий χ2 Пирсона с поправкой Йейтса. Об
ассоциации разных генотипов и аллелей с заболеванием судили по величине
отношения шансов (odd's
ratio (OR)), которая показывает,
во сколько раз выше вероятность заболеть для индивида с определенным генотипом.
Все расчеты осуществляли с помощью программ Statistica for
Windows 6.0 и Microsoft Excel
7.0.
Результаты
При исследовании частот генотипов для
полиморфного варианта -589С/Т гена IL4 обнаружено преобладание гомозиготного генотипа -589Т/Т у больных БА в сравнении со здоровыми лицами (р = 0,001). В
соответствии с этим, частота аллеля -589T у пациентов выше, чем у здоровых детей (OR=1,97; Cl: 1,35-2,87,
р=0,002). Также установлена ассоциация полиморфизма G/C
3’UTR
гена
IL4 с БА: частота генотипа С/С среди
пациентов составила 61,2%, тогда как в контрольной группе – 40,8% (p=0,004); частота аллеля С в группе больных составила 0,752 (OR=1,62; Cl: 1,33-1,97,
р=0,013). Статистически
значимые отличия выявлены и при анализе частот генотипов по маркерам Q551R
и I50V
гена IL4RA. Так, у больных БА
преобладали носители генотипов 551R/R
(12,0%) и 50I/I
(21,4%), тогда как в контрольной группе они встречались в 4,5 % и 17,9% случаев
соответственно. У больных БА по сравнению со здоровыми выявлена
повышенная частота аллелей 551R (OR=1,53; Cl: 1,26-1,87;
р=0,024) и I50 (OR=1,61; Cl: 1,34-1,93; р=0,007).
Так же нами установлено, что в группе больных БА отмечалось преобладание
аллеля G1972 (0,971; OR=6,42; Cl:
2,63-16,68; р=0,000) и генотипа G/G (94,2%; OR=6,37; p=0,000)
полиморфного варианта G1972A гена IL5RB. Статистически значимые величины по
повышенному риску развития БА выявлены для генотипа G/A (55,3%; OR=1,8; p=0,019) полиморфного варианта G-80A гена IL5RA, тогда как полиморфный
вариант С-703Т гена IL5 с риском развития атопической БА в
якутской популяции ассоциирован не был.
Анализ распределения аллелей и генотипов в
группах здоровых доноров и пациентов с БА для замены 46А>G
гена ADRB2 не
показал статистически достоверных отличий.
Заключение.
Таким образом, в настоящем исследовании впервые
получены данные об особенностях распределения данных аллельных вариантов среди
здоровых и больных БА в якутской популяции. Маркерами высокого риска
предрасположенности БА для якутов являются: аллели -589T
и C 3’UTR полиморфных вариантов 589C/T и G/C
3’UTR
гена
IL4; аллели 551R и I50 полиморфных вариантов Q551R и I50V
гена IL4RA;
аллель G1972 полиморфного варианта G1972A гена IL5RB. В свою очередь альтернативные аллели для
вышеперечисленных полиморфных вариантов играют протективную роль в развитии
предрасположенности якутов к БА. Так же к маркерам повышенного риска относится генотип
G/A полиморфизма
G-80A гена IL5RA. Полиморфные варианты С-703Т гена IL5 и 46А>G
гена ADRB2 с риском развития БА в якутской
популяции не ассоциированы.
Литература:
1.
Баранов, В.С.
Генетические основы предрасположенности к некоторым частым мультифакториальным
заболеваниям / В.С. Баранов // Мед. Генетика. – 2004. – Т. 3, № 3. – С.
102-112.
2.
Взаимосвязь полиморфных вариантов генов
интерлейкинов и их рецепторов с атопической бронхиальной астмой / В.П. Пузырев,
М.Б. Фрейдин, Л.М. Огородова и др. // Мед. генетика. – 2002. – Т. 1, № 2. – С.
86-92.
3.
Дугарова, И.Д. О роли
цитокинов при бронхиальной астме / И.Д. Дугарова, Э.Х. Анаев, А.Г. Чучалин //
Пульмонология. – 2009. – № 4. – С. 96-102.
4.
Иванова, О.Н.
Эпидемиология аллергических заболеваний органов дыхания детского населения
Республики Саха (Якутия) / О.Н. Иванова, И.С. Капитонова // Тез. докл. 11 нац.
конгр. по болезням органов дыхания. – М., 2001. – С. 377.
5.
Казначеев, В.А. Роль
полиморфизма генов цитокинов и их рецепторов в развитии атопической
бронхиальной астмы / В.А. Казначеев, Ю.В. Гервазиев // Астма. – 2004. – Т. 5, №
1. – С.73-84.
6.
Келембет. Н.А. Анализ
полиморфных вариантов генов интерлейкина 4 и альфа цепи рецептора интерлейкина
4 у больных бронхиальной астмой / Н.А. Келембет, Т.Е. Гембицкая., Т.Э. Иващенко
// Матер. съезда мед. генетиков. – Уфа, 2005. – С. 149.
7.
Наследственность и
болезни легких : учебное пособие / Г.Н. Сеитова, С.В. Буйкин, А.А. Рудко, М.Б.
Фрейдин. – Томск : Печатная мануфактура, 2008. – С. 24-34.
8.
Пузырев, В.П.
Генетическое разнообразие народонасления и болезни человека / В.П. Пузырев,
М.Б. Фрейдин, А.Н. Кучер. – Томск : Печатная мануфактура, 2007. – С. 86-94.
9.
Самсонова. М.И.
Распространенность аллергических заболеваний среди детей школьного возраста в
республике Саха (Якутия) / М.И. Самсонова, М.В. Ханды // Вопр. совр. педиатрии.
– 2002. – Т. 1, Прил. 1. – С. 42.
10.
Сравнительная эпидемиологическая характеристика бронхиальной астмы по
данным программы «Международное исследование астмы и аллергии у детей» / Л.М. Огородова, Е.М. Камалтынова, И.А. Деев и др.
// Бюл. сиб. медицины. – 2009.
– № 4. – С. 92-98.
11.
Чучалин, А.Г.
Бронхиальная астма / А.Г. Чучалин // Рус. мед. Журнал. – 1995. – Т. 1, № 2.
– С. 7-10.