Полиморфизм генов цитокинов и гена биотрансформации ксенобиотиков в группах больных атопическим дерматитом и здоровых детей Забайкальского края

Аннотация

Атопический дерматит одно из наиболее частых и тяжелых заболеваний кожи. Реализация генетической предрасположенности осуществляется при сочетании действия генов и средовых факторов риска. В рамках настоящей работы изучены полиморфные локусы цитокинов IL-4 C-589T, IL-10 G-1082A, IL-10 C-592A, TNFa G-308A, IL-Па G-197A и гена биотрансформации ксенобиотиков GSTP1 Ile105Val (A-G).

Полный текст

Целью исследования явилось изучение характера распределения аллельных вариантов генов цитоки- нов и гена биотрансформации ксенобиотиков среди больных атопическим дерматитом (АД) и среди здоровых детей. В настоящее время не вызывает сомнений значительная роль генетических факторов в развитии АД. Данная патология относится к многофакторным заболеваниям и обусловлена сочетанием аллелей нескольких генов. В то же время высокая значимость генетической предрасположенности не означает обязательного развития заболевания, реализация которого достигается при сочетании аддитивного воздействия генов и средовых факторов риска [1]. Характеристика генетического фона, лежащего в основе реализации АД, является проблемой, поскольку при этой комплексной патологии наблюдается высокий уровень генетической гетерогенности и генетических взаимодействий, а механизмы генетической предрасположенности не вполне ясны. Генетические полиморфизмы могут в некоторых ситуациях вызывать изменения в белке или его экспрессии, что приводит к изменениям во врожденном и приобретенном иммунитете [2, 6]. Анализ ассоциаций заболевания с полиморфными вариантами генов-кандидатов, является составной частью молекулярно-генетических исследований и создает предпосылки для более точного понимания тех биологических механизмов, которые лежат в основе патологического процесса. Материалы и методы Для выявления различий в полиморфизме исследуемых генов проведено генетическое тестирование 42 детей с АД (20 мальчиков и 22 девочки) в возрасте от 8 до 16 лет). Средние показатели индекса SCORAD 36,8 ± 11,4. Контрольную группу составили 100 здоровых детей (46 мальчиков и 54 девочки) в возрасте от 8 до 16 лет. Выявление мутаций проводили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с аллель-специфичными праймерами SNP-экспресс-РВ (НПФ «Литех», Москва). Полученные данные обработаны с применением программы SPSS 10.0 и определением статистической значимости различий при p < 0,05. При сравнении частот генотипов применяли стандартный критерий /2-Пирсона. При условии, когда объем выборки не превышал 5 случаев, использовали Х2-критерий с поправкой Йейтса. Отношение шансов (OR) подсчитывали по методу Woolf с 95% доверительным интервалом (CI). Результаты и обсуждение Цитокины являются медиаторами межклеточных взаимодействий при иммунном ответе, гемопоэзе и воспалении. Так IL-10 служит важным регулятором иммунного ответа, обеспечивая реализацию ряда биологических эффектов ТЪ2-клеток, способ- ствущих развитию гуморальной составляющей иммунного ответа и аллергической реактивности организма. Полиморфный маркер G-1082A гена IL-10 ассоциирован с регуляцией экспрессии гена IL-10. В нашем исследовании выявлены значимые различия в носительстве аномального генотипа A/А (6,8% против 3%; х2 = 6,585; p < 0,05) в группе детей с АД по сравнению с контрольной группой. Исходя из расчета показателя OR носительство генотипа IL-10 G-1082AА ассоциировано с увеличенным риском развития АД по сравнению генотипом IL-10 G-1082 GG (ORaa = 2,37; 95% CI 1,14-4,93). Риск развития АД у аномальных гомозигот в 1,33 раз выше, чем у детей с нормальным генотипом (см. таблицу; рис. 1). Биологические эффекты YNFa разнообразны, их выраженность зависит от концентрации. Основными свойствами являются: стимуляция продукции IL-1, IL-6 и процессов адгезии, антителообразования В-клетками, стимуляция Т- и ХК-клеток [5]. Проведено достаточно много исследований промоторной области TNFa G-308A. А.В. Карпова [3] указывает на повышение частоты встречаемости аномального генотипа А/А при АД. В то же время вариант длительного тяжелого течения АД ассоциируется с наличием в геноме пациента аллели G и генотипа GG в позиции G-308А [3]. В нашем исследовании выявлены значимые различия в полиморфизме TNFa G-308A, чаще выявляющийся аномальный генотип A/A у здоровых детей (18 против 15,9% у детей с АД). Генотип TNFa G-308 GG встречается чаще у детей с АД (18,2 против 2%) х2 = 12,462; p < 0,002) (см. таблицу; рис. 1). По показателю OR носительство генотипа А/А гена TNFa в позиции G308 А 15,9 ДД 13,6 10 114 6,8 3 m LL GSTP IL-4 TNF IL-17 63 50 50 не связано с риском развития АД, в то же время носительство «дикого» генотипа GG повышает риск развития заболевания в 12,7 раз (OR = 0,86; 95% CI 0,33-2,24 против 10,89; 95% CI 2,21-53,71). В исследованиях последних лет описана третья линия эффекторных клеток - ТЫ7-клетки, которые антагонистически воздействуют своими цитокинами на клеточные линии Th1 и Th2, экспрессируя цито- кины семейства IL-17 [8]. ТЫ7-клетки вовлекаются в иммунный ответ при бактериальном заражении и патогенетически связаны с развитием хронических воспалительных заболеваний. IL-17A является защитой от внеклеточных патогенов и часто ассоциируется с различными аутоиммунными процессами и аллергическими реакциями [4, 10]. В нашем исследовании генотипирование ДНК детей обеих групп выявило гетерозиготное носительство аллеля А у 100% детей в контрольной группе и у 97,7% детей с АД (рис. 2). Нормальные гомозиготы не выявлены ни в одной группе, аномальные только у 2,3% детей с АД (см. таблицу; рис. 1). Достаточно много работ посвящено исследованию промоторной области IL-Па G-197A [4, 9, 10]. В источниках литературы мы не встретили указаний на столь высокое (97-100%) носительство генотипа G/A в популяциях. По-видимому наличие гетерозиготного генотипа является генетической особенностью коренных жителей Забайкальского края. IL-4 участвует во множестве иммунных реакций и может провоцировать развитие аллергических реакций за счет усиления выработки IgE. В то же время он повышает цитокинетическую активность макрофагов, способствует миграции в очаг воспаления нейтрофилов, усиливает выработку колониестимулирующих факторов. Выявлены различия в носительстве аллеля Т IL-4 C589T (37,5% против Частота полиморфных маркеров генов интерлейкинов и фермента биотрансформации в контрольной группе (п = 100) и в группе детей с АД (п = 44) (в %) Ген Аллель Дети с АД Контроль Генотип Дети с АД Контроль GSTP А 69,3 80,5** АА АА 66 105 G 30,7** 19,5 АG 38,6* 29 (A-G) GG 11,4* 5 TNFa G 51,1 42 GG 18,2*** 2 G308-A А 48,9 58 GА 65,9 80*** АА 15,9*** 18 IL-17A G 51,1 50 GG 2,3 G197-A А 48,9 50 GА 97,7 100 АА - - IL-10 G 68,2 63,5 GG 43,2* 30 G1082-A А 31,8 36,5 GА 50 67* АА 6,8* 3 IL-4 С 62,5 64,5 СС 38,6 39 C589-T Т 37,5 35,5 СТ 47,7 51 ТТ 13,6 10 Примечание. * -р < 0,05; ** -p < 0,03; *** -p < 0,001. | Дети с АД Q Контроль Рис. 1. Носительство аномальных гомозиготных вариантов GSTP1 Ile105Val (A-G), IL-4 C-589T, IL-10 G-1082A, TNFa G-308A, IL-Па G-197A у детей с АД и здоровых детей (в %). 35,5%) и генотипа ТТ IL-4 C589T (13,6% против 10%) в группе детей с АД по сравнению с контрольной группой (см. таблицу; рис. 1). Различия статистически незначимы (р > 0,05). Реализация генетической предрасположенности осуществляется при сочетании действия генов и средовых факторов риска [2]. В процессе эволюции организм выработал определенные механизмы адаптации к воздействию токсичных экзогенных и эндогенных веществ, суть которых сводится к процессам биотрансформации с участием ферментов ксенобиотиков. Из ферментов наиболее широким спектром действия обладают глутатион^-трансферазы (GST), являющиеся важным компонентом антиоксидантной защиты клетки. Гены ферментов биотрансформации рассматривают как источники в формировании атопии и аутоиммунных реакций. Так, в исследовании О.Г. Сафроновой [7] указано, что гетерозиготность по варианту GSTP1 Ile105Val является протективным фактором в отношении развития АД. В то же время участие глутатион^-трансфераз в воспалительных и аллергических реакциях остаются малоизученными. В нашем исследовании проведен анализ промотор- ного участка гена GSTP1 Ile105Val (A-G), кодирующего глутатион^-трансферазу п1. Выявлены статистически значимые различия в носительстве аллеля G GSTP1 Ile105Val (30,7% против 19,5%; х2= 7,009; р < 0,01) и генотипа GSTP1 Ile105Val GG (11,4% против 5%; х2 = 6,68; р < 0,05) в группе детей с АД по сравнению с контрольной группой (см. таблицу; рис. 1). Исходя из расчета показателя OR, носительство аллеля GSTP1 Ile105Val G и генотипа GSTP1 Ile105Val GG ассоциировано с увеличен- IL-4 GSTP TNF IL-17 IL-10 G 1082 А | Дети с АД □ Контроль Рис. 2. Носительство гетерозиготных вариантов GSTP1 Ile105Val (A-G), IL-4 C-589T, IL-10 G-1082A, TNFa G-308A, IL-Па G-197A у детей с АД и здоровых детей (в %). IL-10 G 1082 А 97,7 100 47,7 51 20 15 10 5 0 65,9 38,6 100 80 29 ным риском развития АД по сравнению с аллелем GSTP1 Ile105Val А и генотипом GSTP1 Ile105Val АА ^А = 1,83; 95% CI 1,03-3,24 и ORAA = 2,44; 95% CI 0,67-8,89 соответственно). Риск развития АД у аномальных гомозигот в 4,69 раз выше, чем у детей с «диким» генотипом. Риск развития патологии у детей с аномальной аллелью выше в 3,32 раза. Выводы: 1. Факторами риска развития АД в популяции коренных жителей Забайкальского края являются наличие в геноме пациента генотипа GG промотор- ного участка гена GSTP1 Ile 105Val (A-G), генотипа A/А IL-10 в позиции G-1082A, генотипа GG гена TNFa в позиции G-308А. 2. Особенностью популяции Забайкальского края является носительство гетерозиготного генотипа G/A IL-17A в позиции G 197A.