CC BY
15
®
ребенка
КлУчна пед1атр1я / СНпюа! РеЬ1а1г1еэ
УДК 616.248-053.2-097:577.1 МИКАЛЮК Л.В.
Буковинський державний медичний унверситет, м. Чернвц
ФАРМАКОГЕНЕТИЧН АСПЕКТИ ДЕЗОБСТРУКТИВНО1 ТЕРАПП НАПАЯВ БРОНЖАЛЬНО! АСТМИ В ШКОЛЯР1В
Резюме. На тдстав1 комплексного обстеження 215 дтей шкшьного вшу, ят страждають вгд бронх1-альног астми, встановлено, що клжчш прояви тяжкостг бронхообструктивного синдрому шд час заго-стрення захворювання не залежать вгд особливостей ацетиляторного статусу, проте гомозиготнсть за обома алелями гена глутатонтрансферази (GSТT1+M1+) асощюеться з бльшою тяжкстю напа-дгв, а в1дсуттсть Т-алеля в дтей гз повльним ацетиляторним фенотипом — гз бльш частим викорис-танням системних глюкокортикостероШв та дещо кращимирезультатами дезобструктивног терапп. Генотип GSТT1+M1+ у хворих гз прискореними процесами ацетилювання суттево тдвищував ризик недостатньог ефективност1 дезобструктивног терапп (в1дношення шанав 12,4; в1дноснийризик — 6,4, абсолютний ризик — 50 %).
Ключовi слова: дти, бронх1альна астма, гени глутатонтрансферази.
Вступ
Першi генетичш пошуки можливостей оптимь зацп лжування бронхiaльноI астми (БА) вщносяться до 1996 року [3]. Вщтод1 проведет масштабш досль дження зв'язку захворювання та його фенотитв iз генотиповими особливостями оргашзму [10], що дозволили виявити ряд вщповщальних гешв, зокрема ADAM33, DPP10, GPRA,HLA-G, РНБ11, PTGDR, РЬАт, и PCDH1 [4, 5, 9, 11, 12]. На особливу увагу заслуговуе при цьому дослщження участi ферментативное системи метаболiзму та бютрансформаци ксенобiотикiв (алергенiв, лiкарських препаратiв), оскшьки полiморфiзм генiв дано! системи, що зу-мовлюе iндивiдуальнi особливостi чутливост до рiзних груп препаратiв, проявiв !х побiчних ефектiв, вивчений недостатньо.
Вiдомо, що глутатюнтрансфераза вiдiграе важ-ливу роль у захист клiтин органiзму вщ пошкоджу-вального впливу продуктiв перекисного окиснення, у тому числi вшьних радикалiв [8]. Рядом дослiджень показано, що щдивщуальш генетичнi особливостi дiяльностi глутатiонтрансферази можуть змiнювати сприйнятливiсть клггин органiзму до патогенного впливу пероксидних радик^в [7], що з клтчно! точки зору проявляеться тяжчим i тривалiшим пе-ребiгом захворювань, торпщнютю до лiкування, що, у свою чергу, набувае значно! агресивностi. Так, у робот I. Romieu та ствавт. [6] показано, що «ну-льовий» полiморфiзм гена GSTM1 асощюеться з накопиченням бiомаркерiв оксидативного стресу,
проявляеться статистично значущим зниженням показникiв форсованого видиху на рiвнi бронх1в рiзного дiаметра i, таким чином, е обГрунтуванням для призначення антиоксидантних препаратiв.
Робочою гiпотезою нашого дослщження було при-пущення, що в датей, хворих на бронх1альну астму, iз генетично зумовленими особливостями детоксика-цiйних процесiв (залежно вщ ацетиляторного фенотипу та полiморфiзму генiв GSTM1 i GSTT1) ефектив-нiсть дезобструктивно! терапп нападав буде рiзною, що дозволить шляхом створення iндивiдуалiзованих рекомендацiй покращити результати лжування.
Мета роботи: на пiдставi комплексного клшчно-iнструментального, у тому чи^ молекулярно-гене-тичного, аналiзу вивчити результати дезобструктивно! терапп нападiв бронхiaльноI астми у пацiентiв шкшьного вжу для оптимiзацГl тактики полегшу-вально! терапп i покращення прогнозу.
Матер\ал \ методи
Проaнaлiзовaно результати л^вання нападно-го перiоду бронхiaльноI астми у 215 дiтей шкшьного в^. Дезобструктивна терап1я проводилася в умовах пульмо-алерголопчного вщдшення ОДКЛ м. Чер-нiвцiв. При нaдходженнi хворих до стащонару тяж-кiсть бронхообструктивного синдрому (БОС) пщ
© Микалюк Л.В., 2013 © «Здоров'я дитини», 2013 © Заславський О.Ю., 2013
час перiоду загострення захворювання оцiнювали за бальною шкалою [1] таким чином, що зростання оцiнки вираженостi БОС за бальною шкалою вгдо-бражало посилення його проявiв. Поряд Í3 клiнiчним проведене комплексне параклiнiчне обстеження, що, зокрема, охоплювало спiрографiю, а також ви-значення ацетиляторного фенотипу та молекуляр-но-генетичне дослгдження гешв GSTT1 та GSTM1. Тип ацетилювання визначали у всiх хворих за до-помогою фотоелектрокалориметричного методу за методикою Пребстинга i Гаврилова в модифiкацГi Тимофеево! [2] з використанням як тест-препарату сульфадимезину в дозг 10 мг/кг перорально. Умгст в сечг хворих ацетильованого сульфадимезину менше 75 % оцгнювали як повгльний тип ацетилювання, а понад 75 % — як швидкий варгант.
Визначення делецгй у генах GSTT1 та GSTM1 було проведене методом мультиплексно! полгмераз-но! ланцюгово! реакцг! (ПЛР) 75 пацгентам, вгдгбра-ним випадковим методом. Як позитивний контроль успгшностг ПЛР використовували амплгфгкацгю фрагмента гена BRCA1. Аналгз результатгв ПЛР проводили методом електрофорезу у 2% агарозно-му гелг. Для вгзуалгзацИ фрагментгв ДНК гель за-барвлювали етидгем бромгдом та фотографували в ультрафголетовому свгтлг на установцг GelDoc 2000 (BioRad, США). Для визначення довжини отрима-них фрагментгв !х електрофоретичну рухливгсть по-ргвнювали з рухливгстю ДНК-маркера GeneRuler DNA Leader Mix (Fermentas, Литва).
Очгкувану довжину фрагментгв ДНК (431 нп для GSTT1 та 120 нп для GSTM1) розраховували за до-помогою пакета програм комп'ютерно! обробки даних DNASTAR гз використанням послгдовнос-тей гешв GSTT1 та GSTM1, що наявнг у базг даних Genbank. Гомозиготнг форми гз делецгею обох копгй гешв GSTT1 та GSTM1 гдентифгкували за вгдсутнгс-тю вгдповгдного фрагмента на електрофореграмг. Такг генотипи позначали як T1del та M1del. Вгдпо-вгдно, наявнгсть цих фрагментгв на електрофоре-грамах свгдчила про гомо- або гетерозиготнгсть по нормальнгй копг! гена. Генотип таких пацгентгв позначали як T1+ та M1+.
Отриманг результати дослгдження аналгзувалися методом бгостатистики та клгнгчно! епгдемгологг!, а також за допомогою пакета програм Statistica 7.0 StatSoft Inc. та Excel XP для Windows на персональному комп'ютерг з використанням параметричних г непараметричних методгв обчислення.
Дослгдження проведене з дотриманням бгоетич-них вимог у паралельних клгнгчних групах поргвнян-ня, сформованих за принципом просто! рандомгза-цг!, методом «випадок — контроль» гз дотриманням основних вимог до нього.
Одержан! результати та ix обговорення
Для вивчення особливостей вгдповгдг на дезоб-структивну терапгю хворих на бронхгальну астму дг-тей шкгльного вгку залежно вгд швидкостг !х ацети-
ляторних процесiв обстежених хворих розподiляли на двi ктшчш групи. Першу (I) утворили 112 пащ-eнтiв, якi належали до так званих повiльних ацети-ляторiв (iз часткою ацетильовано! фракцп сульфадимезину в сечi менше 75 %), середнш вiк !х становив 12,9 ± 0,3 року, а частка хлопчиюв сягала 70,5 %. Решта 103 хворi (!х вж становив 11,9 ± 0,3 року (Р > 0,05), а частка хлопчиюв - 71,8 % (Р > 0,05)) увiйшли до складу друга! (II) групи, осюльки вони мали швидкий ацетиляторний фенотип. За осно-вними клiнiчними характеристиками групи були порiвнянними. Так, у I груш кожна друга дитина мешкала у сгльських районах, а у II груш таких хворих було 56,3 %. Збталися у групах порiвняння й частки окремих форм захворювання: зокрема, змь шана форма БА траплялась у 58,6 % хворих першо! i 57,8 % дггей друго! групи (Р > 0,05), атошчна — вщ-повiдно у 41,4 i 42,2% спостережень (Р > 0,05).
За тяжюстю перебiгу БА дiти клшчних груп по-рiвняння розподшялися так: серед «повшьних ацети-ляторiв» дггей iз легким персистуючим перебiгом захворювання було 12,5 %, середньо-тяжким — 50,0 % i з тяжким персистуванням — 37,5 % спостережень. У II клтчнш груш таю ознаки вщ^чеш вiдповiдно у 14,6; 48,5 i 33,0 % спостережень (у вск випадках Р > 0,05). Разом iз тим слад зауважити, що 3,9 % дггей iз швидким ацетиляторним фенотипом надшшли з дiагнозом загострення штермиуючого перебiгу БА, а серед хворих I групи таю випадки не траплялись.
За вжом дебюту захворювання вiрогiдних вщ-мiнностей у групах порiвняння не встановлено. Так, початок захворювання в ранньому вщ (до 3 роюв життя) вiдмiчався у 26,8 % хворих першо! i 29,1 % дггей друго! групи (Р > 0,05); дебют у вщ 3—6 роюв траплявся вщповщно у 19,6 та 14,6 % випадюв (Р >0,05), а астма тзнього початку (пiсля 6^чного вiку) зареестрована в 53,6 % хворих iз повiльним та у 56,3 % дггей зi швидким ацетиляторним фенотипом (Р > 0,05).
Клшчна ощнка вираженостi бронхообструктив-ного синдрому, проведена упродовж тижня стащо-нарного лiкування, у клiнiчних групах порiвняння практично збiгалася (табл. 1).
Проте вiдмiчено, що у хворих I клтчно! групи пiсля стабшзацп стану показники пжово! об'емно! швидкост (ПОШ) видиху, що перевищували 90 % вжово! норми, мали мюце лише у 6,4 ± 4,3 % випадюв, а серед «швидких ацетиляторiв» вони тра-плялися удвiчi частiше — 13,3 ± 5,2 % спостережень (Р > 0,05), що, мабуть, вщбивало уповгльнеш темпи метаболiзму медикаментозних засобiв полегшу-вально! терапп та, ймовiрно, бгльш торпiдний характер перебiгу БОС у дггей.
Не встановлено статистично вiрогiдних вщмш-ностей у показниках тяжкосп нападного перiоду в дггей iз алельним полiморфiзмом генiв глутатюн-трансферази (GSТT1 i GSТМ1). Разом iз тим ефек-тивнiсть л^вання виявилася найкращою в дiтей iз генотипом GSТT1+Mdel (середнiй бал БОС на 7-й день стащонарного л^вання становив 2,6 ± 0,2
Таблиця 1. Кл1н1чна оц1нка вираженост БОС (у балах) упродовж стацюнарного л1кування (M ± m)
№шчна група (ктьмсть хворих) Тяжмсть бронхообструкцй' (у балах), M ± m
1-й день 2-й день 3-й день 4-й день 5-й день 6-й день 7-й день
1 (n = 112) 12,8 ± 0,6 11,7 ± 0,6 9,4 ± 0,5 7,4 ± 0,4 5,7 ± 0,3 4,5 ± 0,3 3,3 ± 0,2
II (n = 103) 12,6 ± 0,6 11,4 ± 0,6 8,9 ± 0,5 6,9 ± 0,4 5,7 ± 0,3 4,7 ± 0,3 3,7 ± 0,3
Р > 0,05 > 0,05 > 0,05 > 0,05 > 0,05 > 0,05 > 0,05
Таблиця 2. Показники п1ково/ об'емно/ швидкост видиху у хворих кл1н1чних груп пор1вняння
за наявност генотипу GSTT1+M1+ (%)
Показники ПОШ видиху 1 група (n = 43) II група (n = 32) Р
> 80 % вщ норми 50,0 23,5 < 0,05
60-79 % вщ норми 41,7 23,6 0,05
< 60 % вщ норми 8,3 52,9 < 0,001
бала) порГвняно з пащентами i3 GSTT1+M1+-генотипом (3,4 ± 0,2 бала, Р = 0,05), у яких напади астми вирiзнялися бшьшою резистентшстю до призначено! стандартно! дезобструктивно! терапп. Непрямим пiдтвердженням цього була наявнють статистично вiрогiдного зворотного кореляцшного зв'язку полiморфiзму генiв глутатюнтрансферази у виглядi делецiй Т1 i М1 алелiв iз тяжкiстю БОС на 6-й (r = —0,8, P = 0,04) i 7-й день госшт^защ! (r = —0,5, P = 0,05). Установлено наявнють кореля-цГ! даних мутацiй iз частотою використання в комп-лекснш терапГ! антигiстамiнних препаратiв III по-колГння (г = 0,6, P = 0,02). Разом Гз тим у I клшГчнш групГ характер корелящ! полГморфГзму генГв глутатюнтрансферази (у виглядГ делецГй Т1 i М1 алелГв) Гз показниками тково! об'емно! швидкостГ видиху в тслянападному перГодГ свГдчив про гГршу ефектив-нГсть дезобструктивно! терапГ! при накопиченн ге-нетичних мутацГй (r = 0,5, P = 0,014), тому дозволяв стверджувати, що !х поеднання з повГльним ацети-ляторним фенотипом, що визначае I фазу детокси-кацГ! антигешв, погГршуе ефективнГсть стандартно! дезобструктивно! терапп.
СлГд вщзначити, що хворим Гз повГльним ацети-ляторним фенотипом та генотипом GSTTdelM1+ частГше призначали системш глюкокортикостеро-щш препарати (62,5 ± 4,5 % випадкГв) порГвняно з представниками II клшГчно! групи з аналопч-ного гетерозиготнГстю гена глутатюнтрансферази (50,0 % спостережень, Р = 0,05). Це вщображало тяжчий перебп БОС у представниюв I групи з мута-цГею Т-алеля гена глутатюнтрансферази. Пащенти з генотипом GSTTdelM1+ пщ впливом бГльш потуж-но! терапГ! демонстрували такГ показники ПОШ у пГслянападному перГодГ: понад 80 % вщ вжово! нор-ми — 30,8 % хворих, у межах 60—79 % — 38,5 % та менше 60 % — у 30,7 % випадкГв. У хворих на брон-хГальну астму з генотипом GSTT1+Mdel зазначеш показники тково! об'емно! швидкостГ видиху вщ-мГчеш вщповщно у 19,2; 42,3 та 38,5 % спостережень (в усГх випадках P > 0,05).
ОсобливостГ розподГлу результатГв ПОШ у пред-ставникГв клГнГчних груп порГвняння без мутацГй гена GSTT1+M1+ наведеш в табл. 2.
Отже, всупереч клГнГчнГй одноманГтностГ тяжко-стГ перебГгу нападного перГоду бронхГально! астми в дггей Гз рГзним ацетиляторним фенотипом, швидкий його варГант за вГдсутностГ делецГй у генах GSTM асоцГювався Гз гГршими результатами стандартно! дезобструктивно! терапГ! (за даними стрографГ!), що, можливо, пояснювалося бГльш лГберальним призначенням системних глюкокортикостеро!дГв пацГентам I групи. Показники клГнГчно-епГдемГоло-гГчного ризику низьких (менше 60 % вщ нормативу) показникГв ПОШ у хворих Гз швидкими процесами ацетилювання порГвняно з представниками I гру-пи за вГдсутностГ алельних мутацГй гена глутатГон-трансферази становили: вГдношення шансГв — 12,4 (95% Д! 1,3-118,3), вгдносний ризик — 6,4 (95% Д! 3,6-11,2), абсолютний ризик — 50 %. Посттестова ймовГрнГсть позитивного результату збГльшувалася на 18,1 %, а негативного — зменшувалася на 35,2 %.
Отже, на тдставГ проведеного комплексного дослщження встановлеш ГндивГдуальнГ, зокрема генетично обумовленГ характером детоксикацГй-них процесГв та активнГстю глутатГонтрансфераз, клГнГчно-ГнструментальнГ особливостГ ефективнос-тГ стандартно! дезобструктивно! терапГ! нападного перюду бронхГально! астми у хворих шильного вГку.
Висновки
1. КлГнГчнГ прояви вираженосп бронхообструк-тивного синдрому пГд час нападГв бронхГально! астми не залежать вГд ацетиляторного фенотипу, Г ефективнГсть дезобструктивно! терапГ! у пацГентГв Гз рГзною швидкГстю ацетилювання вГрогГдно не вГд-рГзняеться.
2. В!дсутнГсть делецш генГв глутатГонтрансфе-рази, а саме генотип GST1+M1+, асощюеться з клГнГчно бГльш тяжким перебГгом бронхГально! об-струкцГ! пГд час нападГв i меншою ефективнГстю дез-обструктивно! терапГ!.
3. БГльшГсть пащенпв (62,5 %) Гз генотипом GSTTdelM1+ для купГрування нападу астми потре-бують уведення системних глюкокортикостеро!дГв, i майже у третини з них показники тково! об'емно! швидкостГ видиху перевищують 80 % вщ вжово! норми наприкГнцГ лГкування.
4. Недостатня ефективнiсть дезобструктивно! терапп мае мюце у хворих i3 швидким ацетиляторним фенотипом i генотипом GSTT1+M1+, причо-му показники ризику низьких результатiв (< 60 %) тково! об'емно! швидкостi видиху становлять: вщношення шансiв — 12,4 (95% Д1 1,3—118,3), вщ-носний ризик — 6,4 (95% Д1 3,6—11,2), абсолютний ризик — 50 % зi зростанням позитивно! посттесто-во! ймовiрностi позитивного результату на 18,1 % i зменшенням негативного — на 35,2 %.
Список л1тератури
1. Диагностика и лечение острых пневмоний и ОРВИ, осложненных БОС у детей раннего возраста / [Л.А. Безруков и со-авт.]; под ред. А.Ф. Мозалевского. — Черновцы, 1989. — 23 с.
2. Першин Т.Н. Методы экспериментальной химиотерапии — М.:Медицина, 1971. — C. 454-457.
3. A genome-wide search for quantitative trait loci underlying asthma / S.E. Daniels, S. Bhattacharrya, А. James [et al.] // Nature. — 1996. — Vol. 383. — P. 247-250.
4. Association of the ADAM33 gene with asthma and bronchial hyperresponsiveness / E.P. Van, R.D. Little, J. Dupuis [et al.] // Nature. — 2002. — Vol. 418. — Р. 426-430.
5. Effect of 17q21 variants and smoking exposure in early-onset asthma / Е. Bouzigon, Е. Corda, H.Aschard [et al.] // N. Engl. J. Med. — 2008. — Vol. 359. — Р. 1985-1994.
6. Genetic polymorphism of GSTM1 and antioxidant supplementation influence lung function in relation to ozone exposure in asthmatic children in Mexico City/1. Romieu, J.J. Sienra-Monge, M. Ramirez-Aguilar [et al.] // Thorax. — 2004. — Vol. 59. — P. 8-10.
7. Glutathione S-transferase polymorphisms and colorectal cancer: a HuGE review/ S.C. Cotton, L. Sharp, J. Little [et al.]// Am. J. Epidemiol. — 2000. — Vol. 151. — P. 7-32.
8. Hayes J.D. The glutathione S-transferase supergene family: regulation of GST and the contribution of the isoenzymes to cancer chemoprotection and drug resistance / J.D. Hayes, D.J. lulford // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. — 1995. — Vol. 30. — P. 445-600.
9. Identification of PCDH1 as a novel susceptibility gene for bronchial hyperresponsiveness / G. Koppelman, D. Meyers, T. Howard [et al.]// Am. J. Respir. Crit. Care Med. — 2009. — Vol. 180. — P. 929-935.
10. Metaanalysis of 20 genome-wide linkage studies evidenced new regions linked to asthma and atopy / E. Bouzigon, P. Forabosco, G.H. Koppelman [et al.]//Eur. J. Hum. Genet. — 2010. — Vol. 18. — P. 700-706.
11. PLAUR polymorphisms are associated with asthma, PLAUR levels and lung function decline / S.J. Barton, G.H. Koppelman, J.M. Vonk[et al.]// J. Allergy Clin. Immunol. — 2009. — Vol. 123. — P. 1406-1415.
12. Positional cloning of a quantitative trait locus on chromosome 13q14 that influences immunoglobulin E levels and asthma/ Y. Zhang, N.I. Leaves, G.G. Anderson [et al.] // Nat. Genet. — 2003. — Vol. 34. — P. 181-186.
OTpuMaHO 08.12.12 □
Микалюк A.B.
Буковинский государственный медицинский университет, г. Черновцы
ФАРМАКОГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ДЕЗОБСТРУКТИВНОЙ ТЕРАПИИ ПРИСТУПОВ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ У ШКОЛЬНИКОВ
Резюме. На основании комплексного обследования 215 детей школьного возраста, страдающих бронхиальной астмой, установлено, что клинические проявления тяжести бронхообструктивного синдрома во время обострения заболевания не зависят от особенностей ацетиляторного статуса, однако гомозиготность по обеим аллелям гена глу-татионтрансферазы (GSTT1+M1+) ассоциируется с более выраженной тяжестью приступов, а отсутствие Т-аллеля у детей с медленным ацетиляторным фенотипом — с более частым использованием системных глюкокортикостерои-дов и несколько лучшими результатами дезобструктивной терапии. Генотип GSTT1+M1+ у больных с быстрыми процесами ацетилирования существенно повышает риск недостаточной эффективности дезобструктивной терапии (отношение шансов 12,4, относительный риск — 6,4, абсолютный риск — 50 %).
Ключевые слова: дети, бронхиальная астма, гены глута-тионтрансферазы.
Mikaluk L.V.
Bukovinian State Medical University, Ukraine
PHARMACOGENETIC ASPECTS OF AIRWAYS' OBSTRUCTION RELIEF THERAPY OF BRONCHIAL ASTHMA ATTACKS IN SCHOOLCHILDREN
Summary. On the base of a complex examination of 215 schoolchildren who suffer bronchial asthma, there have been established that clinical manifestations of severity of bronchial obstructive syndrome during disease exacerbation do not depend on acetylating status. However, a homozygosity on both alleles of the glutathione transferase gene (GSTT1+M1+) has been connected to greater severity of asthma attacks, while a lack of the T-allele in children with slow acetylating phenotype has been associated with more frequent use of systemic corticosteroids and somewhat better results of airways obstruction relief therapy. Occurrence of GSTT1+M1+ genotype in patients with accelerated processes of acetylation significantly increased the risk of the inefficiency of bronchial obstruction relief therapy (odds ratio 12.4, relative risk — 6.4, the absolute risk — 50 %).
Key words: children, bronchial asthma, gene glutathione transferase.
