CC BY
151
Med. - 2007. - 176. - Р. 1208-1214.
10. Алмазов В.А., Беркович О.А., Ситникова М.Ю.и др. Эндотелиальная дисфункция у больных с дебютом ишемической болезни в разном возрасте // Кардиология. — 2001. — № 5. — С. 26-29.
11. Barr R.G., Mesia-Vela S., John H.M. et al. Impaired flowmediated dilation is associated with low pulmonary function and emphysema in
ex-smokers. The Emphysema and Cancer Action Project (EMCAP) study // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 2007. - 176. - Р. 1200-1207.
12. Бродская Т.А., Гельцер Б.И., Невзорова В.А. Артериальная ригидность и болезни органов дыхания (патофизиологические механизмы и клиническое значение). — Владивосток: Дальнаука, 2008.
УДК 616.24-008.4
Ассоциация полиморфных локусов генов молекул иммунного ответа с развитием и прогрессированием хронической обструктивной болезни легких
г.Ф. корытина, ю.в. Бурдюк, л.З. ахмадишина, о.в. кочетова, т.в. викторовА,
Ш.З. загидуллин
Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, г. Уфа Башкирский государственный медицинский университет, г. Уфа
С целью выявления ассоциации генов молекул иммунного ответа (LTA, TNFA, ^6, IL1B, ILRN, VDBP) с развитием и прогрессированием хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) проведен ПЦР-ПДРФ анализ полиморфных локусов в группах больных (391 чел.) и здоровых индивидов (514 чел.). Ассоциация с ХОБЛ была выявлена для локуса VDBP (1307C>A) ^=0.014, OR=1.42) и гаплотипа С-Т ^С*Р) по ло-кусам 1307C>A и 1296T>G гена VDBP ^=0.0028, OR=0.71). Маркером риска развития ХОБЛ является генотип GG локуса ^6 (-174G>C) ^=0.0042, OR=1.38). Выявленная ассоциация подтверждена только в этнической выборке татар. С развитием ХОБЛ у русских ассоциирован локус 1ТА (252A>G) (P=0.0085, OR=4.64). Значимые ассоциации с развитием ХОБЛ ранней манифестации были получены с ло-кусами IL1RN (VNTR) ^=0.0024, OR=0.48) и VDBP (1307C>A) (P=0.0029, OR=1.60). Фенотип ХОБЛ с преимущественным поражением бронхов ассоциировал с локусами IL1RN (VNTR) ^=0.0032, OR=0.58), VDBP (1307C>A) ^=0.0097, OR=1.58) и ^6 (-174G>C) ^=0.0059, OR=2.14). Локусы VDBP (1307C>A) ^=0.0073, OR=1.51) и ^6 (-174G>C) ^=0.019, OR=1.46) модифицирует тяжесть заболевания. Выявлено взаимодействие статуса курения с локусами VDBP (1296T>G) ^.^=0.05104) и ILRN (VNTR) ^^=0.05866) при формировании ХОБЛ. Проведенное нами исследование установило значимость полиморфных локусов генов VDBP, ^6, IL1RN и 1ТА как маркеров риска развития ХОБЛ, определены патогенетически важные эффекты ген-средовых взаимодействий в развитии заболевания. Полученные результаты являются вкладом в понимание структуры наследственной предрасположенности к развитию ХОБЛ.
Ключевые слова: хроническая обструктивная болезнь легких, ассоциация, молекулы иммунного ответа.
корытина гульназ Фаритовна
доктор биологических наук, доцент, старший научный сотрудник
Института биохимии и генетики УНЦ РАН
450054, г. Уфа, пр. Октября, д. 71
тел. 8-917-408-30-49, e-mail: [email protected]
Association of polymorphic gene loci molecules of the immune response with the development and progression of chronic obstructive pulmonary disease
G.PH. KoRYTINA, YU.V. BURDYUK, L.z. AKHMADISHINA, o.V. KOCHETOVA, T.V. VIKTORoVA, SH.z. zagidullin
Institute of Biochemistry and Genetics of Ufa Scientific Centre of RAS, Ufa Bashkir State Medical University, Ufa
In order to assess the association of genes of immune response molecules (LTA, TNFA, IL6, IL1B, ILRN, VDBP) with the development and progression of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) was performed the PCR-RFLP analysis of polymorphic loci in groups of patients (391 pers.) and healthy individuals (514 pers.). The association with COPD was found for locus VDBP (1307C>A) (P=0.014, OR=1.42) and haplotype C-T (GC*F) for loci 1307C>A and 1296T>G gene VDBP (P=0.0028, OR=0.71). Marker for risk of COPD is the locus genotype GG IL6 (-174G>C) (P=0.0042, OR=1.38). The identified association is confirmed only in ethnic Tatars. With the development of COPD in Russian is associated locus LTA (252A>G) (P=0.0085, OR=4.64). Significant associations with the development of the early manifestations of COPD were obtained with loci IL1RN (VNTR) (P=0.0024, OR=0.48) and VDBP (1307C>A) (P=0.0029, OR=1.60). The phenotype of COPD with primary lesionof bronci is associated with loci IL1RN (VNTR) (P=0.0032, OR=0.58), VDBP (1307C>A) (P=0.0097, OR=1.58) and IL6 (-174G>C) (P=0.0059, OR=2.14). Loci VDBP (1307C>A) (P=0.0073, OR=1.51) and IL6 (-174G>C) (P=0.019, OR=1.46) modify the severity of illness. Was found the interrelation between smoking and loci of VDBP (1296T>G) (Pintgact=0.05104) and ILRN (VNTR) (Pjnteract=0.05866) at the development of COPD. We undertook a study which showed the significance of polymorphous gene loci VDBP, IL6, IL1RN and LTA as markers of risk for COPD development, were identified the pathogenic effects of gene-environment interactions in the development of the disease. The results obtained represent a contribution to understanding the structure of genetic predisposition to the chronic obstructive pulmonary disease development.
Key words: chronic obstructive pulmonary disease,
association, immune response molecules.
Многие заболевания человека характеризуются длительным латентным периодом: от первых патологических реакций в детстве до появления клинических признаков уже в зрелом возрасте. Классическими примерами подобного рода патологий является хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) — многофакторное хроническое, экологически опосредованное воспалительное заболевание респираторной системы с преимущественным поражением дистальных отделов дыхательных путей и легочной паренхимы с развитием эмфиземы, проявляющееся частично обратимой бронхиальной обструкцией, характеризующееся прогрессированием и нарастающими явлениями дыхательной недостаточности [1, 2]. Традиционно одним из основных факторов риска развития ХОБЛ считается курение [2]. Воспаление является одной из ключевых концепцией
патогенеза ХОБЛ, которое может быть стимулировано сигаретным дымом, твердыми частицами загрязненного воздуха, а также бактериями и вирусами [1, 2]. Цитокины представляют собой группу полипептидных медиаторов, участвующих в формировании и регуляции защитных реакций организма. Наряду с молекулами адгезии, острофазными белками и антибактериальными пептидами, цитокины являются важной сигнальной системой легких, от которой зависит инициация, течение и успешность иммунного ответа в легких [3].
Были отобраны 6 генов молекул иммунного ответа (LTA, TNFA, IL6, IL1B, ILRN, VDBP), целью исследования являлось выявление ассоциации полиморфных вариантов вышеназванных генов с развитием и прогрессированием ХОБЛ у жителей Республики Башкортостан.
Пульмонология. антимикробная тераг
я
Материалы и методы
В работе использовали образцы ДНК неродственных индивидов (n=905), проживающих на территории Республики Башкортостан. Диагноз ХОБЛ устанавливали согласно Международной классификации болезней 10-го пересмотра и с учетом рекомендаций Global initiative for chronic obstructive lung disease (GOLD, 2011) [2]. Выборка больных ХОБЛ состояла из 391 человека (312 мужчин — 79.79% и 79 женщин — 20.21%) в возрасте 61.3±12.7 лет. По этнической принадлежности больные ХОБЛ распределились следующим образом: русские — 208 (53.2%) и татары — 183 (46.80%). Среди больных ХОБЛ курильщиков и бывших курильщиков было
267 человек (68.29%), некурящих 124 (31.71%), индекс курения у курильщиков (PY=35.5±21.41). Для выявления ассоциации полиморфных локу-сов с тяжестью течения, возрастом манифестации и различными фенотипами ХОБЛ внутри выборки больных выделяли следующие подгруппы: эмфизематозный фенотип ХОБЛ (п=202) и бронхити-ческий фенотип ХОБЛ (n = 189); группа больных с тяжелой ХОБЛ (n=296), включающая больных с IV стадией по GOLD заболевания и осложнениями, и ХОБЛ средней тяжести (n=95), которая включала больных со II и III стадиями по GOLD без осложнений; больные ХОБЛ с ранней манифестацией заболевания (до 40 лет, средний возраст манифе-
Таблица 1.
Распределение частот полиморфных вариантов генов молекул иммунного ответа в группах ХОБЛ и контроле
Ген, полиморфный локус Редкий аллель Генотипы, аллели ХОБЛ абс. (%) Контроль абс. (%) P
LTA (252A>G) G GG/GA/AA 31/172/188 (7.93/43.99/48.08) 20/186/226 (4.63/43.06/52.31) 0.1121
G/A 234/548 (29.92/70.08) 226/638 (26.16/73.84) 0.08908
TNFA (-308G>A) A AA/AG/GG 2/122/267 (0.51/31.20/68.29) 4/106/322 (0.93/24.54/74.54) 0.087
A/G 126/656 (16.11/83.89) 114/750 (13.19/86.81) 0.09389
IL6 (-174G>C) C CC/CG/GG 50/176/165 (12.79/45.01/42.20) 60/162/126 (17.24/46.55/36.21) 0.1208
C/G 276/506 (35.29/64.71) 282/414 (40.52/59.48) 0.03868
IL1B(3539C>T) T TT/TC/CC 18/129/244 (4.60/32.99/62.40) 21/158/250 (4.90/36.83/58.28) 0.478
T/C 165/617 (21.10/78.90) 200/658 (23.31/76.69) 0.2825
IL1B(-511C>T) T TT/TC/CC 60/196/135 (15.35/50.13/34.53) 66/203/140 (16.14/49.63/34.23) 0.9539
T/C 316/466 (40.41/59.59) 335/483 (40.95/59.05) 0.8247
ILRN (VNTR) 2 22/24/44 39/130/222 (9.97/33.25/56.78) 27/167/222 (6.49/40.14/53.37) 0.04923
2/4 208/574 (26.60/73.40) 221/611 (26.56/73.44) 0.987
VDBP (1307C>A) A AA/AC/CC 29/159/203 (7.42/40.66/51.92) 21/139/243 (5.21/34.49/60.30) 0.04905
A/C 217/565 (27.75/72.25) 181/625 (22.46/77.54) 0.01497
VDBP (1296T>G) G GG/GT/TT 104/171/116 (26.60/43.73/29.67) 88/183/138 (21.52/44.74/33.74) 0.1977
G/T 379/403 (48.47/51.53) 359/459 (43.89/56.11) 0.06632
стации составил 29.92±10.68 лет) и группа с поздней манифестацией ХОБЛ (после 40 лет, средний возраст манифестации — 56.01±8.79 лет). Группу контроля (n=514) составили практически здоровые индивиды, жители Республики Башкортостан, без патологии дыхательной системы в анамнезе и без профессионального контакта с вредными химическими веществами, отобранные по возрасту (57.24±8.55), полу (417 мужчин — 81.13%) и 97 женщин — 18.87%), этнической принадлежности (русские — 235 (45.72%), татары — 279 (54.28%), статусу курения (курильщики и бывшие курильщики — 348 (67.70%) и некурящие — 166 (32.3%), индекс курения у курильщиков (PY=13.19±8.08).
Проведение ПЦР-ПДРФ-анализа. ДНК выделяли из лейкоцитов периферической крови с использованием фенольно-хлороформной экстракции. Для проведения анализа ассоциации было отобрано 8 полиморфных локусов генов молекул иммунного ответа: LTA (252A>G, rs909253), TNFA (-308G>A), IL6 (-174G>C), IL1B (3539C>T, -511C>T), ILRN (VNTR
интрон 2), VDBP (1307C>A, 1296T>G), которые анализировали методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим расщеплением ферментами Bsp19I, Ama87I, TaqI, Hsp92II, HaeIII, StyI производства «СибЭнзим» (Россия) и «Fermentas» (Латвия), при условиях, рекомендованных фирмами производителями. ПЦр проводили на амплифи-каторе производства компании «ДНК-технология» в стандартных условиях с использованием ДНК-полимеразы Thermus aquaticus («СибЭнзим»). Оли-гонуклеотидные праймеры и методы идентификации полиморфных аллелей изученных локусов были описаны ранее [4]. Результаты амплификации и рестрикции оценивали при помощи вертикального электрофореза в 6-8%-ом полиакриламидном геле в трис-боратном буфере (ТВЕ). По окончании электрофореза гель окрашивали раствором бромистого этидия и фотографировали в проходящем ультрафиолетовом свете. Для идентификации аллелей использовали маркер молекулярной массы с шагом 100 п.н. («СибЭнзим»).
Таблица 2.
Ассоциации полиморфных локусов генов молекул иммунного ответа с развитием ХОБЛ
Этническая группа Ген, полиморфный локус Редкий аллель модель ХОБЛ абс. (%) Контроль абс. (%) P OR (CI95%)
В целом VDBP (1307C>A) A АА, АС vs СС (доминантная) 188/203 (48.08/51.92) 160/243 (39.7/60.3) 0.014 1.42 (1.07-1.89)
СС (0) АС (1) АА (2) (аддитивная) - - 0.014 1.33 (1.06-1.68)
IL6 (-174G>C) C GG vs GC, СС (доминантная) 165/226 (42.2/57.8) 126/222 (36.21/63.79) 0.0042 1.38 (1.12-1.84)
GG (0) CG (1) СС (2) (аддитивная) - - 0.0018 0.66 (0.51-0.86)
Русские LTA (252A>G) G GG vs GA, АА (рецессивная) 17/191 (8.2/91.8) 3 . 1-^ \ ^ l_L 8 9) 0.0085 4.64 (1.41-15.26)
Татары IL6 (-174G>C) C СС vs CG, GG (рецессивная) 18/165 (9.8/90.2) 39/161 (18.7/81.3) 0.0012 0.29 (0.13-0.64)
GG (0) CG (1) СС (2) (аддитивная) - - 0.001 0.55 (0.38-0.79)
VDBP (1307C>A) A АА, АС vs СС (доминантная) 87/96 (47.5/52.5) 80/134 (37.4/62.6) 0.041 1.52 (1.02-2.27)
Примечание: здесь и далее в таблицах, P — значимость для теста отношения правдоподобия лог-регрессионной модели с учетом возраста, пола, статуса и индекса курения, OR — отношение шансов с учетом всех факторов, &95% - 95% доверительный интервал для OR; аддитивная модель на дозу редкого аллеля — увеличение дозы редкого аллеля в ряду: гомозигота по частому аллелю (0) — гетерозигота (1) — гомозигота по редкому аллелю (2)
Статистический анализ проводился с использованием пакетов программ PLINK V. 1.07 и SNPStats [5, 6]. Статистическую значимость различий между группами по частотам аллелей и генотипов определяли по тесту х2 на гомогенность выборок и значения Р^а1ие для теста. Учитывая этническую гетерогенность выборок были использованы тесты Кохрана-Мантеля-Хензеля и Бреслоу-Дэя, а также тест на гомогенность отношения шансов (ОЯ). Ло-
гистическая регрессия использовалась для выявления ассоциации полиморфных локусов в различных моделях (аддитивной, доминантной, рецессивной) с учетом количественных и бинарных признаков (пол, возраст, этническая принадлежность, статус и индекс курения). Экспоненту отдельного коэффициента регрессии (beta), интерпретировали как отношение шансов (OR) для логистической модели с расчетом 95% доверительного интервала. Регрес-
Таблица 3.
Ассоциация полиморфных локусов генов молекул иммунного ответа с фенотипами, возрастом манифестации и тяжестью течения ХОБЛ
Группа Ген, полиморфный локус Редкий аллель Генотип, модель ХОБЛ абс. (%) Контроль абс. (%) P OR (CI95%)
Бронхи- тический тип ХОБЛ ILRN (VNTR) 2 24 vs 44,22 53/136 (28/72) 166/245 (40.4/59.6) 0.0032 0.58 (0.40-0.84)
VDBP (1307C>A) A АА, АС V СС (доминантная) 96/93 (50.8/49.2) 157/241 (39.5/60.5) 0.0097 1.58 (1.12-2.25)
СС (0) АС (1) АА (2) (аддитивная) - - 0.0061 1.47 (1.12-1.94)
IL6 (-174G>C) C СС vs GC, GG (рецессивная) 17/172 (9/91) 60/283 (17.5/82.5) 0.0059 0.47 (0.26-0.83)
ХОБЛ тяжелого течения VDBP (1307C>A) A АА, АС V СС (доминантная) 147/149 (49.7/50.3) 241/157 (60.5/39.5) 0.0073 1.51 (1.12-2.05)
IL6 (-174G>C) C GG vs GC, СС (доминант- ная) 135/161 (45.6/54.4) 125/218 (36.4/63.6) 0.019 1.46 (1.06-2.00)
GG (0) CG (1) СС (2) (аддитивная) - - 0.0089 0.74 (0.59-0.93)
ХОБЛ средней тяжести LTA (252A>G) G GG, AG V АА (доминантная) 58/37 (61/39) 202/225 (47.3/52.7) 0.015 1.75 (1.11-2.75)
AG vs АА, GG 53/42 (55.8/44.2) 183/244 (42.9/57.1) 0.022 1.68 (1.08-2.63)
TNFA (-308G>A) A GA vs GG, АА 34/61 (35.8/64.2) 103/323 (24.2/75.8) 0.023 1.75 (1.09-2.81)
Манифестация ХОБЛ до 40 лет VDBP (1307C>A) A АА, АС V СС 57/45 (55.9/44.1) 160/243 (39.5/60.5) 0.0029 1.94 (1.25-3.02)
ILRN (VNTR) 2 24 vs 22, 44 25/76 (24.5/75.5) 167/249 (40.4/59.6) 0.0024 0.48 (0.29-0.78)
Манифестация ХОБЛ после 40 лет TNFA (-308G>A) A AG vs АА, GG 93/196 (32.2/67.8) 106/326 (24.2/75.8) 0.019 1.49 (1.07-2.07)
сионный анализ использовался для оценки взаимодействия полиморфного локуса и статуса и индекса курения.
Результаты исследования
Данные по распределению частот генотипов и аллелей в группах больных и здоровых индивидов представлены в таблице 1. Значимые ассоциации с ХОБЛ были выявлены для локуса VDBP (1307C>A), частота генотипов АА и АС была значимо выше в группе больных (Р=0.014, ОЯ=1.42) (табл. 2). Анализ частот гаплотипов гена VDBP по локусам 1307С>А и 1296Т^ выявил значимые различия между больными и здоровыми индивидами (Р=0.0003б), гапло-тип С-Т (*^) гена VDBP является маркером устойчивости к развитию ХОБЛ (Р=0.0028, 0Я=0.71 95% СІ 0.56-0.89). Маркером риска развития ХОБЛ является гомозиготный по частому аллелю генотип GG локуса К6 (-174G>C) (Р=0.0042, ОЯ=1.38), редкий аллель С является протективным (Р=0.0018, 0Я=0.66 для аддитивной модели). Тесты Кохрана-Мантеля-Хензеля и Бреслоу-Дэя, а также тест на гомогенность отношения шансов в стратифицированных по этнической принадлежности выборках (русских и татар) показали, что значимость ассоциации по полиморфным локусам VDBP (1307С>А) и IL6 (-174G>C) отличается в этнических группах русских и татар. В дальнейшем был проведен анализ ассоциации в дифференцированных по этнической принадлежности группах (табл. 2). В группе татар у больных ХОБЛ чаще встречаются генотипы GG и GC локуса Л6 (-174G>C) (90.2 против 81.3% в контроле, Р=0.0012, ОЯ=2.22 95% СІ 1.21-4.04). Генотип СС полиморфного локуса Л6 (-174G>C) является маркером устойчивости к развитию ХОБЛ у татар (Р=0.0012, 0Я=0.29). Установлена ассоциация локуса VDBP (1307С>А) (Р=0.041, ОЯ=1.52 для генотипов АА и АС) и гаплотипа С-Т (*^) гена VDBP по локусам 1307С>А и 1296Т^ (Р=0.013, 0Я=0.67 95% СІ 0.49-0.92) с развитием ХОБЛ у татар. С развитием ХОБЛ у русских ассоциировал локус LTA (252A>G), среди больных значимо чаще встречались индивиды с генотипом GG (Р=0.0085, ОЯ=4.64).
Анализ ассоциации полиморфных локусов с возрастом манифестации ХОБЛ
Для выявления ассоциации полиморфных вариантов изученных генов с возрастом манифестации заболевания две группы больных ХОБЛ (с ранней и поздней манифестацией заболевания) сравнивали с контрольной. Группы больных не различались по соотношению мужчин и женщин, по статусу и индексу курения, по тяжести заболевания. Значимые ассоциации с развитием ХОБЛ ранней манифестации были получены с локусами IL1RN (VNTR) (Р=0.0024, 0Я=0.48 для гетерозиготного генотипа) и VDBP (1307C>A) (Р=0.0029, 0Я=1.60 для генотипов АА и АС) (табл.3.). ХОБЛ с поздней манифестацией заболевания ассоциировала с локусом TNFA (-308G>A) (Р=0.019, ОЯ=1.49 для генотипа AG).
Анализ ассоциации полиморфных локусов с различными фенотипами ХОБл
Сложный комплекс механизмов воспаления ведет к формированию двух основных процессов, характерных для ХОБЛ: нарушению бронхиальной проводимости и развитию эмфиземы легких. Согласно современным представлениям эмфизема легких является обязательным компонентом ХОБЛ, но степень выраженности эмфиземы различается у разных больных. Ключевой механизм патогенеза ХОБЛ — это хронический воспалительный процесс, в ко-
торый вовлекаются все морфологические структуры бронхов разного калибра, интерстициальная ткань и альвеолы. Локализация воспаления и особенности пусковых факторов определяют специфику патологического процесса и фенотипов ХОБЛ [1]. В таблице 3 представлены данные анализа ассоциации полиморфных локусов генов-кандидатов с различными фенотипами ХОБЛ. ХОБЛ с преимущественным поражением бронхов ассоциировала с локусами IL-1RN (VNTR) (P=0.0032, OR=0.58 для гетерозиготного генотипа), VDBP (1307C>A) (P=0.0097, OR=1.58 для генотипов AA и AC) и IL6 (-174G>C) (P=0.0059, Or=2.14 95% CI 1.21-3.79 для генотипов GG и GC). Ассоциации с полиморфными локусами генов молекул иммунного ответа и фенотипом ХОБЛ с выраженной эмфиземой легких выявлено не было. В таблице 3 представлены данные анализа ассоциации полиморфных локусов генов-кандидатов с тяжестью течения ХОБЛ. Выявлены локусы, которые были связаны только с развитием ХОБЛ средней тяжести без развития тяжелых осложнений — локусы TNFA (-308G>A) (P=0.023, OR=1.75 для генотипа AG) и LTA (252A>G) (P=0.015, OR=1.75 для генотипов GG и AG). Ассоциация с ХОБЛ тяжелого течения получена для локусов VDBP (1307C>A) (P=0.0073, OR=1.51 для генотипов AA и AC) и IL6 (-174G>C) (P=0.019, OR=1.46 для генотипа GG).
Анализ взаимодействий средовых и генетических факторов при формировании ХОБЛ
Комплексная оценка влияния генетических и средовых факторов на риск возникновения ХОБЛ позволяет не только установить ключевые ген-средовые взаимодействия, формирующие основу предрасположенности к болезни, но и понять механизмы, посредством которых факторы внешней среды способны спровоцировать патологические изменения. Наибольший интерес для нашего исследования представляли факторы, влияние которых на организм непосредственно связано с поражением дыхательной системы — это, прежде всего, статус и индекс курения, характеризующие интенсивность воздействия токсических веществ на органы дыхания. Статистически значимые взаимодействия со статусом курения определены для локусов VDBP (1296T>G) (Pinteract= 0.05104), ILRN (VNTR)
(Pjnteract = 0.05866).
Обсуждение результатов
Нами проведен анализ ассоциации полиморфных локусов генов молекул иммунного ответа (LTA, TNFA, IL6, IL1B, ILRN, VDBP) с развитием, возрастом манифестации заболевания и фенотипами ХОБЛ у жителей Республики Башкортостан. Изучено взаимодействие генетических локусов выбранных генов-кандидатов с курением.
Среди генов медиаторов воспаления и молекул иммунного ответа значимые ассоциации с развитием ХОБЛ и ранней манифестацией заболевания были установлены с локусом VDBP (1307C>A), в дальнейшем подтвержденные только в группе татар. Данный локус вносит значимый вклад в формирование бронхитического фенотипа ХОБЛ, а также связан с тяжелым течением заболевания. Для другого локуса гена VDBP (1296T>G) установлены значимые ген-средовые взаимодействия при развитии ХОБЛ. VDBP играет важную роль в развитии воспалительных реакций, которые могут быть связаны с ХОБЛ. VDBP обладает имунномодулирующими функциями, что связано с активацией макрофагов и хемотаксисом нейтрофилов [7]. VDBP играет немаловажную роль в детерминации уровня поврежде-
пульмонология. АНТИМИКРОБНАЯ ТЕРАГ
Я
'S (74) октябрь 2013 г.
ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА ^ 67
ния легочной паренхимы при воспалении. Показана ассоциация полиморфных вариантов гена VDBP с различными фенотипами ХОБЛ [8, 9].
Ассоциация с ХОБЛ была показана с локусом IL6 (-174G>C), маркером риска является гомозиготный по частому аллелю генотип GG, а редкий аллель маркирует устойчивость к заболеванию, данная ассоциация подтверждена только в этнической группе татар. Необходимо отметить, что полиморфный локус IL6 (-174G>C) играет важную роль в прогрессировании заболевания и развитии бронхитического фенотипа ХОБЛ. Интерлейкин 6 — один из ключевых участников цитокиновой сети, он играет важную роль в регуляции неспецифических защитных и имммунных реакций организма, так как ускоряет созревание нейтрофилов, макрофагов, цитотоксиче-ских Т-лимфоцитов и естественных киллеров и стимулирует их активность [10]. Имеются различные сведения об ассоциации полиморфного локуса IL6 (-174G>C) с развитием заболеваний органов дыхания. Известно, что в бронхоальвеолярном лаваже больных ХОБЛ уровень IL6 значительно выше, чем у здоровых индивидов, который стимулируется действием сигаретного дыма [10]. IL6 оказывает влияние на транскрипционный уровень С-реактивного белка, усугубляя течение воспалительного процесса. He с соавт. (2009) установлено значительное превышение частоты аллеля C у больных ХОБЛ с быстрым снижением показателей функции внешнего дыхания [11]. Опираясь на результаты других исследований, можно предположить, что полиморфный локус IL6 (-174G>C) играет определенную патогенетическую роль в развитии бронхиальной обструкции, связанную с чрезмерным воспалительным ответом, что согласуется с нашими данными [12]
Ассоциация с ХОБЛ ранней манифестации была установлена с локусом IL1RN (VNTR), гетерозиготный генотип данного локуса являлся маркером устойчивости к развитию бронхитического фенотипа ХОБЛ. Было выявлено взаимодействие данного ло-куса со статусом курения, что указывает на важную роль IL1RN в формировании ХОБЛ при воздействии сигаретного дыма на органы дыхания. Рецепторный антагонист интерлейкина 1 (IL1RN) относится к семейству интерлейкина 1. Взаимодействуя с тем же рецептором, что и IL1, IL1RN ингибирует связывание IL1, но не вызывает дальнейшего проведения внутриклеточного сигнала, проявляя, тем самым, противовоспалительные свойства [13]. IL1B является пусковым интерлейкином каскада провоспалительных цитокинов и реализатором воспалительных реакций, а также всего комплекса защитных реакций организма, именуемых острофазным ответом [13]. Во втором интроне гена IL1RN имеется VNTR. Эта область содержит три потенциальных сайта связывания белков острой фазы, и различное число повторов в данной области может иметь функциональное значение. Ранее была показана ассоциация IL1RN (VNTR) с ХОБЛ в различных популяциях [14].
С развитием ХОБЛ средней тяжести без развития тяжелых осложнений ассоциировали локусы TNFA (-308G>A) и LTA (252A>G), кроме того локус TNFA (-308G>a) был связан с поздней манифестацией ХОБЛ. TNFA и LTA относятся к провоспалительным цитокинам суперсемейства TNF, которые секретиру-ется многими типами клеток, главным образом, макрофагами и моноцитами. Взаимодействуя с цитоки-нами, ростовыми факторами, факторами транскрипции, рецепторами клеточной поверхности и белками острой фазы, TNFA является мощным паракринным
и аутокринным медиатором воспаления и иммунного ответа. TNFA индуцирует экспрессию и секрецию матриксных металлопротеиназ, взаимодействуя с активируемыми протеиназой рецепторами (PAR) [15]. При избыточной секреции TNFA активирует макрофаги и нейтрофилы, вызывая тем самым синтез каскада интерлейкинов, в котором наиболее важными являются IL1, IL6, IL8, IL10 [15]. Показано, что локус гена TNFA (-308G>A) связан с менее тяжелой формой ХОБЛ [16]. Наши результаты подтверждают вклад генов иммунорегуляторных молекул семейства TNF в развитие ХОБЛ и вариабельность тяжести течения бол Проведенный анализ ассоциации генов молекул иммунного ответа с развитием ХОБЛ позволил выявить гены, полиморфные варианты которых ассоциировали с формированием, возрастом манифестации, различными фенотипами и тяжестью течения ХОБЛ. Определены патогенетически значимые взаимодействия генетических локусов с курением при развитии заболевания.
Работа получила частичную финансовую поддержку Российского фонда фундаментальных исследований (№ 13-04-00287) и Российского Гуманитарного Научного Фонда (№ 13-06-00101).
ЛИТЕРАТУРА
1. Чучалин А.Г. Пульмонология: национальное руководство / Под. ред. А.Г. Чучалина. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. — 960 с.
2. www.goldcopd.com. GOLD Workshop Report: Global Strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease. Updated 2011
3. Hackett T.L., Holloway R., Holgate S.T., Warner J.A. Dynamics of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokine release during acute inflammation in chronic obstructive pulmonary disease: an ex vivo study // Respir Res. — 2008. — Vol. 29, № 9. — P. 47.
4. Корытина Г.Ф., Целоусова О.С., Ахмадишина Л.З., Бабенкова Л.И., Викторова Т.В. Анализ ассоциации полиморфных локусов генов медиаторов воспаления (IL1B, tNfA, LTA, IL8, IL6, IL1RN, IL10, TGFb, TLR4, DBP) с развитием хронических заболеваний респираторной системы у детей // Медицинская генетика. — 2008. — T 7, № 2 (68). — С. 17-26.
5. PLINK v. 1.0 http://pngu.mgh.harvard.edu/~purcell/plink/ contact.shtml#cite
6. SNPStats http://bioinfo.iconcologia.net/SNPstats_web
7. Wood A.M., Bassford C., Webster D., Newby P., Rajesh P., Stock-ley R.A., Thickett D.R. Vitamin D-binding protein contributes to COPD by activation of alveolar macrophages // Thorax. — 2011. — Vol. 66, № 3. — P. 205-10.
8. Bakke P.S., Zhu G., Gulsvik A., Kong X., Agusti A.G., Calverley P.M., et al. Candidate genes for COPD in two large data sets // Eur. Respir. J. — 2011. — Vol. 37, № 2. — P. 255-63.
9. Chishimba L., Thickett D.R., Stockley R.A., Wood A.M. The vitamin D axis in the lung: a key role for vitamin D-binding protein // Thorax. — 2010. — Vol. 65, № 5. — P. 456-62.
10. Barnes P.J. Mediators of chronic obstructive pulmonary disease // Pharmacol. Rev. — 2004. — Vol. 56, № 4. — P. 515-548.
11. He J.Q., Foreman M.G., Shumansky K., Zhang X., Akhabir L., Sin D.D. et al. Associations of IL6 polymorphisms with lung function decline and COPD // Thorax. — 2009. — Vol. 64, № 8. — P. 698-704.
12. Hackett T.L., Stefanowicz D., Aminuddin F., Sin D.D., Con-nett J.E., Anthonisen N.R., Paré P.D., Sandford A.J. Effect of gene environment interactions on lung function and cardiovascular disease in COPD // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. — 2011. — Vol. 6. —
P. 277-287.
13. Dinarello C.A. Interleukin-1 in the pathogenesis and treatment of inflammatory diseases // Blood. — 2011. — Vol. 117, № 14. — P. 3720-3732.
14. Shukla R.K., Kant S., Bhattacharya S., Mittal B. Association of cytokine gene polymorphisms in patients with chronic obstructive pulmonary disease // Oman Med. J. — 2012. — Vol. 27, № 4. — P. 285290.
15. Hozumi A., NishimuraY. Nishiuma T., Kotani Y., Yokoyama M. Induction of MMP-9 in normal human bronchial epithelial cells by TNF via NF-kB-mediated pathway // Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. — 2001. — Vol. 281. — P. L1444-L1452.
16. Córdoba-Lanús E., Baz-Dávila R., de-Torres J.P., Rodríguez-Pérez M.C., Maca-Meyer N., Varo N., Medina-Coello C., Aguirre-Jaime A., Casanova C. TNFA-863 polymorphism is associated with a reduced risk of chronic obstructive pulmonary disease: a replication study // BMC Med. Genet. — 2011. — Vol. 10, № 12. — P. 132.
