Хабаровск, Хабаровский край, Россия
Хабаровск, Хабаровский край, Россия
Дальневосточный государственный медицинский университет
Хабаровск, Хабаровский край, Россия
УДК 61 Медицина. Охрана здоровья
ГРНТИ 76.29 Клиническая медицина
ОКСО 31.08.45 Пульмонология
ББК 541 Внутренние болезни
ТБК 5743 Пульмонология
BISAC HEA039120 Diseases / Respiratory
BISAC MED003080 Allied Health Services / Respiratory Therapy
Произведена оценка полиморфизмов генов сигнальных и распознающих молекул иммунной системы у детей с бронхиальной астмой и выявление их взаимосвязей с течением заболевания. Определение полиморфизмов проводилось методом ПЦР, учет продуктов амплификации проводился методом электрофореза в агарозном геле, а для некоторых полиморфизмов – методом реал-тайм. Обнаружено, что мутантные аллели гена интерлейкина 4 с заменой C589T достоверно чаще встречаются в группе сравнения, чем у детей страдающих бронхиальной астмой. Снижение активности интерлейкина 4 на фоне мутации кодирующего гена приводит к меньшей вероятности развития атопических заболеваний и БА в частности. Мутантные аллели гена фактора некроза опухолей альфа достоверно чаще встречались у детей с бронхиальной астмой, чем в группе сравнения. Этот интерлейкин является одним из основных активаторов дифференцировки Тh1-клеток, активирует выработку интерферона гамма и реципрокно тормозит дифференцировку Тh2-клеток и продукции ими характерных цитокинов. При сравнении полиморфизмов генов молекул иммунной систему у детей с бронхиальной астмой контролируемого и неконтролируемого течения выявлено, что мутантные аллели гена Толл-рецептора 9 достоверно чаще встречаются в группе с неконтролируемым течением бронхиальной астмы. Так же обнаружено, что у детей с неконтролируемой бронхиальной астмой чаще встречаются мутантные аллели в регуляторной зоне гена, кодирующего интерлейкин 6 играющего значительную роль в регулировке соотношений Th1и Th2 типов иммунного ответа.
бронхиальная астма, дети, иммунитет, полиморфизм генов, сигнальные молекулы
УДК:616.248-053.2:575
Е.Н. Супрун 1,2, канд. мед. наук, Е.Б. Наговицина 1, канд. мед. наук,
О.А. Лебедько 1, д-р. мед. наук
1Хабаровский филиал ДНЦ ФПД – НИИ охраны материнства и детства,
2ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный медицинский университет», Хабаровск
Полиморфизмы генов сигнальных молекул иммунной системы как фактор неконтролируемого течения бронхиальной астмы
Введение: Несмотря на несомненные успехи аллергологии, в последние годы отмечен рост распространенности бронхиальной астмы (БА) и к настоящему времени ее регистрация достигла 15% среди детской популяции населения Земли [1]. Этот рост обусловлен, в первую очередь, изменением совокупного генотипа населения развитых стран, что приводит к все более широкому распространению атопии вообще, и бронхиальной астмы в частности, в связи с чем, практически не поддаётся коррекции. В связи, с чем основные усилия медицинского сообщества направлены на повышение эффективности терапии бронхиальной астмы. Основной механизм развития данного заболевания – аллергическое воспаление. Именно на его коррекцию направленны активно применяющиеся в настоящий момент схемы лечения. Их стандартизация и повсеместное применение позволили резко снизить смертность, обусловленную БА. Эти методы также позволили облегчить и тяжесть приступов, повысить качество жизни больных. Однако, несмотря на все достижения современной аллергологии, доля больных в популяции, у которых достигнут контроль бронхиальной астмы, не превышает 30%, полный контроль достигается лишь у 5% [2]. В России имеют место сходные соотношения [3]. Даже в контролируемых группах, где исключено влияние социальных и прочих немедицинских факторов, не удаётся достичь контроля у 28% астматиков [4]. Таким образом, изучение причин неконтролируемого течения бронхиальной астмы и путей их коррекции остаётся актуальным вопросом детской аллергологии и педиатрии в целом.
Бронхиальная астма (БА) мульти факториальное заболевание, поэтому причины ее неконтролируемого течения весьма разнообразны, однако в ее основе лежит атопическое воспаление. В свою очередь атопия является нарушением с полигенным наследованием, поэтому полиморфизмы системы генов, обуславливающих ее реализацию, представляют особый интерес, как базис различной реакции на провоцирующие и терапевтические воздействия в разных группах пациентов, страдающих БА. Фенотипические проявления атопии зависят не от одной конкретной мутации, а от комплекса полиморфизмов генов-предикторов. Поскольку в основе атопии вообще и БА в частности лежит нарушение распознавания типа антигена и некорректность дальнейшего сигнального пути, то большой интерес для исследования представляют полиморфизмы генов, кодирующих белки распознавания (Toll-рецепторы) и коммуникативные молекулы иммунитета (интерлейкины), еще более важно выделение конкретных генов предикторов, полиморфизм которых достоверно различается у здоровых детей и пациентов с бронхиальной астмой, а так же в группах контролируемого и неконтролируемого течения заболевания. Их обнаружение позволяет персонифицировать подход к первичной и вторичной профилактике бронхиальной астмы.
Целью работы является оценка полиморфизмов генов сигнальных и распознающих молекул иммунной системы у детей с бронхиальной астмой и выявление их взаимосвязей с течением заболевания.
Материалы и методы: Обследовано 30 пациентов, проживающих в Приамурье страдающих БА различной степени тяжести и 9 из них, контролировали заболевание на момент исследования, 21 находились вне контроля, группы рандомизированна по полу и возрасту. Кроме того, группу сравнения составили 10 практически здоровых лиц. Выявлялись следующие мутации с заменой нуклеотидов, кодирующих распознающие (Toll-рецепторы) и коммуникативные (интерлейкины) молекулы иммунной системы: TLR2-Arg753Glu, TRL4-Asp299Gly, TRL4-Ghr399Ile, TLR9-T1237C, TLR9-A2848G; IL4-C589T, IL6-C174G, IL10-G1082A, IL10-C592A, IL10-C819T, IL12B-A1188C, TNF G 308 A. Исходя из общих представлений о функционировании иммунной системы, в случае с атопией, нами ожидались нарушения кодирования именно этих молекул. Определение полиморфизмов проводилось методом ПЦР с использованием для выделения ДНК и амплификации наборов НПФ Литех (г.Москва), учет продуктов амплификации проводился методом электрофореза в агарозном геле, а для некоторых полиморфизмов – методом реал-тайм.
Результаты. При оценки взаимоотношения генов молекул иммунной системы у детей с бронхиальной астмой обнаружена плотная сеть корреляций, в частности сильная прямая, достоверная зависимость (r=0,79) мутаций генов белка рецептора Toll 4 (TRL4-Asp299Gly) и (TRL4-Ghr399Ile), кроме того выявлена достоверная корреляционная связь средней силы (r=0,46) мутаций гена белка рецептора Toll 4 (TRL4-Asp299Gly) и Toll 9 (TLR9-A2848G), достоверные корреляционные связи средней силы (r=0,48 и r=047 соответственно) между мутациями генов белка рецептора Toll 4 (TRL4-Asp299Gly, TRL4-Ghr399Ile), и гена интерлейкина 12В (IL12B-A1188C). Таким образом для детей Приамурья с БА, наиболее характерно сочетанные мутации генов рецептора Toll4, от результативной работы которого прямо зависит соотношение Th1и Th2 типов иммунного ответа. Это поражение часто сочетается с мутацией Toll9, работа которого усиливает вероятность ответа по Th1, и интерлейкина 12В, стимулирующего и дифференцировку Th1, такое сочетанное поражение приводит к значимому угнетению иммунного ответа по Th1 типу и, соответственно, превалированию ответа по Th2, что характерно для атопии вообще и БА в частности.
При сравнении полиморфизмов генов сигнальных молекул иммунной системы у детей страдающих бронхиальной астмой и в группе сравнения (Таблица 1) нами обнаружено, что мутантные аллели гена интерлейкина 4 с заменой C589T достоверно чаще встречаются в группе сравнения, чем у детей страдающих бронхиальной астмой, 50% против 30%. Интерлейкин 4 влияет на продукцию и секрецию IgE B-лимфоцитами, на переключение С-генов иммуноглобулинов на активацию Th2-типа, накопление эозинофилов в тканях органов мишеней, экспрессию на В-лимфоцитах и тучных клетках низкоаффинного рецептора для IgE СD23. Он препятствует дифференцировке Тh1-клеток и продукции ими характерных цитокинов. Таким образом, снижение его активности на фоне мутации кодирующего гена закономерно приводит к меньшей вероятности развития атопических заболеваний и БА в частности, следует предполагать и снижении противоглистного иммунитета, однако в современных условиях это не является значимым негативным фактором.
Нами выявлено, что мутантные аллели гена фактора некроза опухолей альфа достоверно чаще (56,6%) встречаются у детей с бронхиальной астмой, чем в группе сравнения (20%). Этот интерлейкин является одним из основных активаторов дифференцировки Тh1-клеток, активирует выработку интерферона гамма и реципрокно тормозит дифференцировку Тh2-клеток и продукции ими характерных цитокинов. Снижение его активности на фоне мутации кодирующего гена неизбежно ведет к повышению вероятности развития атопии и БА как ее проявления, а также сопровождается снижением противовирусного иммунитета, что еще более способствует развитию атопии под специфическим иммунотаргетированным воздействием некоторых вирусов (РС-вирус, ЦМВ и т.п.) [1]
Таблица 1.
Полиморфизм генов сигнальных молекул иммунной системы у детей, страдающих бронхиальной астмой и в группе сравнения
|
|
БА |
Группа |
|
|
Il4 C589T (мутантные аллели) |
30% |
50% |
р=0,05 |
|
TNF G308A (мутантные аллели) |
56,6% |
20% |
р=0,04 |
При сравнении полиморфизмов генов молекул иммунной систему у пациентов с бронхиальной астмой контролируемого и неконтролируемого течения (таблица 2) нами выявлено, что мутантные аллели гена Толл-рецептора 9 достоверно чаще (30% против 23,3%) встречаются в группе детей с неконтролируемым течением бронхиальной астмы, как уже указывалось выше, снижение сигналинговой активности этого рецептора приводит к угнетению Th1 типа иммунного ответа и реципрокному усилению Th2 типа, что затрудняет достижение контроля над атопическим воспалением и клиническими проявлениями БА.
Таблица 2.
Полиморфизм генов сигнальных молекул иммунной системы у детей с контролируемым и неконтролируемым течением бронхиальной астмы
|
|
БА |
БА |
|
|
TRL9 A2848G (мутантные аллели) |
23,3% |
30% |
р=0,03 |
|
Il6 C174G (мутантные аллели) |
23,3% |
65% |
р=0,02 |
Так же обнаружено, что у детей с неконтролируемой бронхиальной астмой достоверно чаще (65% против 23,3%) встречаются мутантные аллели в регуляторной зоне гена, кодирующего интерлейкин 6 играющего значительную роль в регулировке соотношений Th1и Th2 типов иммунного ответа.
Кроме того, нами выявлен ряд иных тенденций в распределении полиморфизмов генов молекул иммунной системы в указанных группах, подтверждение достоверности которых планируется в ходе дальнейших исследований.
Заключение. Таким образом, полученные нами данные позволяют предположить наличие характерных генетических паттернов не только отличающих детей, страдающих бронхиальной астмой от практически здоровых лиц, но и характеризующих различные по течению группы пациентов с БА, что позволяет персонализировать подходы к диагностике, профилактике и терапии заболевания. Некоторые элементы таких паттернов выявлены в приведенной выше работе, уточнение их содержание планируется в ходе количественного и качественного расширения исследований.
1. GINA 2018 https://ginasthma.org/wp-content/uploads/2018/04/wms-GINA-2018-report-tracked_v1.3.pdf
2. AIRE-Asthma Insights and Realities in Europe, Chung, K.F. Difficult-to-Treat Se-vere Asthma / K.F. Chung, E.H. Bel, S.E.Wenzel // European Respiratory Socie-tyMonograph. 2011. Vol. 51. 310 p.
3. Архипов, В.В. Клинико-экономическая модель базисной терапии бронхиаль-ной астмы / В.В. Архипов, А.Н. Цой, Е.В. Гавришина // Клиническая медицина. 2007. № 2. С. 63-67.
4. NHWS-National Health and Wellness Survey https://www.kantarhealth.com/docs/ datasheets /kh-national-health-andwellness-survey.pdf
