CC BY
20
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УДК: 616.28-008.14-08:616.379-008.64:615.27
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К АНТИОКСИДАНТНОЙ ТЕРАПИИ (НА ПРИМЕРЕ ХРОНИЧЕСКОЙ СЕНСОНЕВРАЛЬНОЙ ТУГОУХОСТИ У ПАЦИЕНТОВ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА)
Мазикина Д. А.1, Журавский С. Г.2,3, Котова С. М.4, Пчелина С. Н.2, Ворохобина Н. В.4 1 Городская поликлиника № 25 Невского района, Санкт-Петербург, Россия 2 Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика
И. П. Павлова, Санкт-Петербург, Россия 3 Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова, Санкт-
Петербург, Россия
4 Северо-Западный государственный медицинский университет имени И. И. Мечникова, Санкт-
Петербург, Россия
Представлены данные о молекулярно-генетическом типировании у 32 женщин с хронической сенсоневральной тугоухостью, развившейся на фоне сахарного диабета 2 типа и получавших с отопротективной целью стандартный курс комплексного метаболического анти-оксидантного препарата. Изучены известные мутации и полиморфизмы группы генов GSTs, РОШ, NOS3, MTHFR, ММР9, SOD2. По результатам проведения аудиологического обследования после применения антиоксидантной терапии у пациентов зарегистрировано улучшение разборчивости речи. Отмечены статистически значимое улучшение данного показателя в условиях шумовых маркеров. Показано, что носительство генотипов «нулевых» делеций GSTM1 и GSTT1 является фармакогенетическим маркером чувствительности пациентов к антиоксидантной терапии.
Ключевые слова: хроническая сенсоневральная тугоухость, сахарный диабет 2 типа, речевая разборчивость, состояние слуха при сахарном диабете, антиоксиданты, фармакогенетика, отопротективная терапия.
Сенсоневральная тугоухость (СНТ) является известным заболеванием, которое может развиваться на фоне течения сахарного диабета (СД) 2 типа [1]. Наиболее обоснованной причиной этого сочетания является прогрессия механизмов пресбиакузиса в условиях хронического нарушения углеводного обмена [2]. На сегодняшний день методы лечения СНТ на фоне СД 2 типа разработаны недостаточно. Использование антиоксидантов в качестве отопротективной терапии может быть патогенетически обосновано у этой категории больных. Эффект антиокси-дантной терапии был показан на примере лечения больных с хронической СНТ без нарушений углеводного обмена [3].
Учитывая то, что антиоксидантная защита организма существенно определяется генотипи-ческими особенностями, изучение генетических маркеров, дефицит функциональных проявлений которых может компенсироваться за счет влияния антиоксидантов, представляет несомненный научный интерес.
Цель — выявить «ген повышенной чувствительности» к отопротективному влиянию анти-оксидантной терапии.
Материалы и методы исследования
Обследовано 192 женщины в возрасте 62,1±0,9 года с текущим СД 2 типа. Длительность течения заболевания составила 8,5±0,7 года. В этой группе выявлено 32 женщины с двусторонней хронической СНТ 1-11 степени.
Критериями исключения были установлены: синдромные формы сахарного диабета, наличие в анамнезе хронических заболеваний среднего уха (адгезивный, средний хронический отит), профессиональная деятельность в условиях производственного шума, прием аминогликозидных антибиотиков и других препаратов с ототокси-ческим эффектом, уровень тиреотропного гормона >4 мМЕ/л, обнаружение при отоскопической картине выраженных рубцовых изменений или перфораций барабанной перепонки, кондук-тивный характер тугоухости, типы кривой тимпа-нограммы типа С, В, Р, односторонняя тугоухость.
Тональная пороговая аудиометрия проводилась при помощи стационарного клинического аудиометра МА1СОМА 53 (Германия).
Состояние речевой разборчивости оценивалось методом речевой аудиометрии — вариантом русского речевого теста (РРТ) — «Аудиометри-ческим речевым экспресс-тестом 2», разработанным профессором А. И. Лопотко [4]. Последний представляет собой программный продукт с цифровой версией записи тестирующего речевого материала, составленного на основе фонетически сбалансированных таблиц многосложных слов из «Теста слов реальной русской речи» Г. И. Гринберга и Л. М. Зиндера. Оценка теста дается по правильности воспроизведения после прослушивания в свободном звуковом поле слов из трех таблиц (по 30 слов в каждой), произносимых мужским голосом с уровнем звуковой нагрузки 65 дБ у головы. Фонетическая подача производится в отсутствии помех и в условиях двух вариантов функциональной нагрузки — шума толпы и шума многоголосия при соотношении сигнал/шум 0 дБ, промодулированных по амплитуде с частотой 4 Гц и глубиной 40 дБ, что наиболее соответствует акустическим характеристикам человеческой речи [5].
Молекулярно-генетическое исследование проведено методом полимеразно-цепной реакции с последующим рестрикционным анализом. Исследован ряд генов, участие которых ранее уже было отмечено как в патогенезе СД 2 типа, так и в патогенезе СНТ. Проведен скрининг известных полиморфизмов генов GSTs (нулевая делеция) [6, 7], PON1 (Q191R) [8, 9], NOS3 (Glu298Asp) [10, 11], MTHFR (C677T) [12, 13], MMP9 (C1562T) [14], SOD2 (Val9Ala) [15].
С целью коррекции выявленных нарушений слуха больным проводили курс антиоксидант-ной терапии. В качестве антиоксиданта использовали комплексный метаболический препарат на основе янтарной кислоты (Цитофлавин [НТФФ «Полисан», Россия]). Проводили стандартный курс лечения препаратом согласно действующей инструкции по медицинскому применению, включающий внутривенные инъекции и последующий пероральный прием препарата.
При условии нормального распределения анализируемых данных использовали методы параметрической статистики, включая критерий Стъюдента, при условии ненормального распределения показателей для статистического анализа использовались непараметрические методы, в том числе критерий Манна-Уитни.
Все количественные показатели в работе представлены в виде
M±m,
где M — арифметическое среднее значение,
m — стандартная ошибка среднего.
В статистическом материале приведены абсолютные значения р. Статистически значимыми различия считались при уровне доверительной вероятности р<0,05.
Результаты
Показатели речевой разборчивости пациентов с СНТ и СД 2-го типа до и после курса антиоксидантной терапии приведены в табл.1.
Таблица 1
Динамика показателей речевой разборчивости у пациентов с сахарным диабетом 2 типа в результате курса антиоксидантной терапии (п = 32) до и после лечения
Тип маркера
Разборчивость речи,% До лечения После лечения
Отсутствие звуковых помех
,6±0,4
89,9±0,6
0,082
«Шум толпы»
67,5±1,1
70,2±1,2
0,027
«Женское многоголосие»
54,0±1,5
57,1±1,4
0,014
р — коэффициент доверительной вероятности р при проверке разности средних при помощи ^критерия Стьюдента для связанных показателей
р
Антиоксидантная терапия у пациентов с СНТ на фоне СД 2 типа оказывала отопро-тективное действие, что проявлялось улучшением показателей разборчивости речи в условиях маркеров «шум толпы» и «женское многоголосие» (р<0,05).
Динамика изменения речевой разборчивости у пациентов в зависимости от носитель-
ства изучаемых генотипов представлено в таблице 2.
Из представленных данных видно, что статистически значимое улучшение речевой разборчивости отмечено при «нулевых» мутациях GSTT1, GSTM1, гомозиготном носительстве полиморфизма Val9Ala в гене SOD2.
Таблица 2
Динамика разборчивости речи у пациентов с сенсоневральной тугоухостью на фоне сахарного диабета 2 типа в результате курса антиоксидантной терапии
До лечения, % После лечения, %
Изучаемый ген Характер генотипа Отсутствие звуковых помех «Шум толпы» «Женское многоголосие» Отсутствие звуковых помех «Шум толпы» «Женское многоголосие»
GSTT1 GSTT1+(n=24) 81,1 ± 1,5 52,8 ± 1,9 39,2 ± 2,1 81,0 ± 1,9 55,0 ± 2,2 42,3 ± 2,0
(нулевая делеция) GSTT10 (п=8) 70,2 ± 2,2 43,6 ± 2,3 37,6 ± 3,5 72,8 ± 2,4 47,4 ± 3,8 41,4 ± 3,0*
GSTM1 GSTM1+(n=16) 82,3 ± 1,8 53,6 ± 3,3 40,1 ± 3,0 81,9 ± 2,0 53,8 ± 2,0 40,8 ± 3,2
(нулевая делеция) GSTM10 (п=16) 74,9±2,7 47,8±1,9 37,5±2,1 76,4±2,6 52,7±1,9* 43,4±2,6*
РОШ « (п=18) 77,4±2,2 58,1±2,1 41,6±2,2 77,7±2,2 59,8±2,0 43,8±2,4
(Ц19№) QR (п=14) 80,0±2,1 41,9±2,0 35,5±2,4 80,9±3,1 45,4±2,0 40,0±2,4
RR (п=0) — — — — — —
NOS3 (Glu298Asp) GluGlu (п=15) 81,7±2,2 50,9±2,1 42,1±3,4 82,2±3,0 53,7±3,3 45,2±3,8
GluAsp (п=15) 78,4±2,0 49,9±2,3 34,5±3,2 78,7±2,7 51,9±3,9 37,5±3,0
AspAsp (п=2) 64,0 54,0 44,0 66,0 58,0 49,5
MTHFR СС (п=16) 74,8±2,0 45,5±2,6 32,9±1,9 76,6±2,6 48,8±2,3 37,1±2,1
(С671^ CT (п=14) 82,3±2,3 54,4±3,0 42,1±4,1 81,4±3,1 56,6±3,3 44,1±4,3
TT (п=2) 90,5 72,0 65,5 87,5 71,0 67,5
ММР9 СС (п=22) 75,9±2,4 48,3±2,3 36,7±3,2 76,9±2,8 51,1±2,1 40,5±2,6
(С1562^ CT (п=10) 84,3±3,1 56,0±3,5 43,3±3,4 84,0±2,8 57,9±2,7 45,4±3,4
TT (п=0) — — — — — —
SOD2 ValVal (п=10) 83,7±2,2 54,1±3,8 39,4±4,4 83,7±2,3 54,6±4,6 39,7±4,2
(Val9Ala) ValAla (п=15) 80,1±2,1 50,6±3,4 38,7±2,1 80,3±2,2* 53,7±1,4 40,2±2,6
А1аА1а (п=7) 68,4±3,5 46,2±2,3 38,2±2,0 70,4±4,1 50,6±2,1 43,2±1,7
коэффициент доверительной вероятности р менее 0,05 при сравнении показателей с использованием критерия
*
знаков
Обсуждение
В результате применения препарата было отмечено улучшение показателей разборчивости речи в условиях шумовых маркеров «шум толпы» и «женское многоголосие» (p=0,027 и 0,014 соответственно). Вероятно, более выраженное влияние антиоксидантной терапии на показатели разборчивости в скомпрометированных условиях, связано с тем, что этот показатель функциональной активности центрального звена слухового анализатора оказывается наиболее чувствительным к действию факторов хронической ишемии [16-18].
Динамика показателей разборчивости речи в результате курсовой антиоксидантной терапии с учетом генотипа пациентов показал значимые приросты у носителей генотипов «нулевых» де-леций GSTT1, GSTM1. Обнаруженные явления могут быть связаны с тем, что антиоксидантная терапия компенсирует дефицит функциональной активности системы глутатион-опосредо-ванной детоксикации, наблюдающийся в условиях носительства генотипа «нулевых» делеций M и Т-изоформ в семействе GSTs в условиях метаболических нарушений при СД 2 типа.
Малое число пациентов в каждой группе не позволило провести анализ ряда генетических факторов, а также их сочетания как на исходные аудиологические показатели, так и на их динамику в результате применения антиоксидантной терапии.
Выводы
У пациентов с сенсоневральной тугоухостью, протекающей на фоне сахарного диабета 2-го типа, курсовая антиоксидантная терапия оказывает отопротективное влияние за счет прироста речевой разборчивости.
Носительство мутаций «нулевых» делеций GSTM1 и GSTT1 является фармакогенетиче-ским маркером индивидуальной чувствительности к препаратам, обладающим антиокси-дантным эффектом.
Литература
1. Horikawa C. Diabetes and risk of hearing impairment in adults: a meta-analysis/C. Horikawa, S. Kodama [et al.] // J. Clin. Endocrinol. Metab. — 2013. — Vol. 98. — № 1. — P. 51-58.
2. Mitchell P. Relationship of Type 2 diabetes to the prevalence, incidence and progression of age-related hearing loss/P. Mitchell, B. Gopinath,
C. M. McMahon, E. Rochtchina [et al.] // Diabet. Med. — 2009. —Vol. 26. — № 5. — P. 483-488.
3. Журавский С. Г. Ухо и метаболизм (патобио-химические аспекты). Слухоулучшающий эффект цитофлавина в сурдологической практике. Пособие для врачей. — СПб. — 2009. — 72 с.
4. Лопотко А.И. Аудиометрический речевой экспресс-тест/А. И. Лопотко, И. П. Бер-дникова, Ю. В. Коротков // Ученые записки Санкт-Петербургского медицинского университета. — 2002. — № 1. — С. 38-42.
5. Благовещенская Н. С. Отоневрологические симптомы и синдромы. — М.: Медицина. — 1990. — 328 с.
6. Bared A. Antioxidant enzymes, presbycusis, and ethnic variability/A. Bared, X. Ouyang, S. Angeli [et al.] // Otolaryngol Head Neck Surg. — 2010. — Vol. 143. — № 2. — P. 263-268.
7. Amer M.A. Influence of glutathione S-trans-ferase polymorphisms on type-2 diabetes mellitus risk/M. A. Amer, M. H. Ghattas, D. M. Abo-El-matty, S. H. Abou-El-Ela // Genet. Mol. Res. — 2011. — Vol. 10. — № 4. — P. 3722-3730.
8. Aubó C. Risk of myocardial infarction associated with Gln/Arg 192 polymorphism in the human paraoxonase gene and diabetes melli-tus. The REGICOR Investigators/C. Aubó, M. Sentí, J. Marrugat [et al.] // Eur. Heart J. — 2000. — Vol. 21. — No. 1. — P. 33-38.
9. Fortunato G. Paraoxonase and superoxide dismutase gene polymorphisms and noise-induced hearing loss/G. Fortunato, E. Marciano, F. Zarrilli [et al.] // Clin. Chem. -2004. — Vol. 50. — No. 11. — P. 2012-2018.
10. Jung T. T. Effects of nitric oxide on morphology of isolated cochlear outer hair cells: possible involvement in sensorineural hearing loss/T. T. Jung, R.J. Llaurado, B. H. Nam [et al.] // Otol. Neu-rotol. — 2003. — Vol. 24. — No. 4. — P. 682-685.
11. Tso A. W. Endothelial nitric oxide synthase G894T (Glu298Asp) polymorphism was predictive of glycemic status in a 5-year prospective study of Chinese subjects with impaired glucose tolerance/A. W. Tso, K. C. Tan, N. M. Wat [et al.] // Metabolism. — 2006. — Vol. 55. — No. 9. — P. 1155-1158.
12. Maeda M. MTHFR gene polymorphism as a risk factor for diabetic retinopathy in type 2 diabetic patients without serum creatinine elevation/M. Maeda, I. Yamamoto, M. Fukuda [et al.] // Diabetes Care. — 2003. —Vol. 26. — No. 2. —P. 547-548.
13. Pollak A. MTHFR 677T is a strong determinant of the degree of hearing loss among Polish males with postlingual sensorineural hearing impairment./A. Pollak, M. Mueller-Malesins-ka, U. Lechowicz [et al.] // DNA Cell Biol. — 2012. — Vol. 31. — No. 7. — P. 1267-1273.
14. Imperatore G. Sib-pair linkage analysis for susceptibility genes for microvascular complications among Pima Indians with type 2 diabetes/G. Imperatore, R. L. Hanson, D. J. Pettitt [et al.] // Pima Diabetes Genes Group. Diabetes. — 1998. — Vol. 47. — No. 5. —P. 821-830.
15. Salvemini D. Superoxide Dismutase Mimet-ics/D. Salvemini, C., Riley D. P. Muscoli,
Мазикина Д. А.
Тел.: +7 (911) 265-78-43
E-mail: dina [email protected]
S. Cuzzocrea // Pulmonary Pharmacology & Therapeutics. — 2002. — Vol. 15. — P. 439-447.
16. Рындина А.М. Антиоксиданты и гипербарическая оксигенация в лечении хронической нейросенсорной тугоухости/А. М. Рындина, А. Б. Томчин, Р. Ф. Низова, А. В. Смирнов, Т. Р. Утянова // Вестник оториноларингологии. — 1993. — № 3. — С. 20-23.
17. Бердникова И.П. Индивидуальная физиологическая коррекция нарушений слуховой функции человека/Дисс. на соиск.... к.б.н. — Санкт-Петербург. — 2005.
18. Практическое руководство по сурдоло-гии/А. И. Лопотко [и др.]. — СПб. — Диалог. — 2008. — 274 с.
// Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И. И. Мечникова. — 2016. — Т. 8. — № 3. — С.
GENETIC MARKERS OF SENSITIVITY TO ANTIOXIDANT THERAPY (BY EXAMPLE OF CHRONIC SENSORINEURAL HEARING LOSS IN PATIENTS WITH
TYPE 2 DIABETES MELLITUS)
Mazikina D. A.1, Zhuravskii S. G2,3, Kotova S. MA, Pchelina S. N2, Vorohobina N. V.4
1 City policlinic № 25 of Nevskiy district, Saint-Petersburg, Russia 2 First Saint-Petersburg State Medical University named after academician I. P. Pavlov, Saint-Petersburg, Russia 3 Northwestern Federal Medical Research Center named after V. A. Almazov, Saint-Petersburg, Russia 4 Northwestern State Medical University named after I. I. Metchnikov, Saint-Petersburg, Russia
The article presents the results of molecular-genetic typing in 32 patients with chronic sensorineu-ral hearing loss that developed on the background of type 2 diabetes. All patients received standard course of treatment of complex antioxidant drug. In the group of patients molecular-genetic typing of 6 mutations and polymorphisms of glutathione-S-transferases (GSTs), paraoxonase 1 (PON1), NO-synthase 3 (NOS3), methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR), matrix metalloproteinase 9 (MMP9), superoxide dismutase 2 (SOD2) was performed. The course of treatment resulted in the improvement of hearing function, an increase in performance of speech intelligibility was registered. The dynamics of the audiological parameter after course of antioxidant therapy was clinically significant in noisy conditions. It has been shown that «null» deletions of GSTM1 and GSTT1 are prognostic markers for pharmacogenetic high sensitivity of patients to antioxidant therapy.
Keywords:chronic sensorineural hearing loss, type 2 diabetes, speech intelligibility,antioxidant, pharmacogenetics, hearing in patients with diabetes, otoprotective therapy.
Mazikina D. A.
Phone: +7 (911) 265-78-43 E-mail: [email protected]
Mazikina D. A., Zhuravskii S. G., Kotova S. M., Pchelina S. N., Vorohobina N. V. Genetic markers of sensitivity to antioxidant therapy (by example of chronic sensorineural hearing loss in patients with type 2 diabetes mellitus) // Herald of the Northwestern State Medical University named after I. I. Mechnikov. — 2016. — V. 8. — No. 3. — P.
