CC BY
63
Оториноларингология
УДК 616.28-008-07
Е.В. Байке
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА IL-10 (G1082A) И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СОДЕРЖАНИЕ ИНТЕРЛЕЙКИНА-10 В КРОВИ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ ГНОЙНЫМ СРЕДНИМ ОТИТОМ
Читинская государственная медицинская академия, 672090, ул. Горького, 39а, тел. 8-(3022)-35-43-24, факс 8-(3022)-32-30-58, e-mail: [email protected], г. Чита
Резюме
В ходе иммуногенетического исследования проведено изучение влияния полиморфизма гена IL-10 ^1082А) на содержание интерлейкина-10 в крови больных с разным течением хронического гнойного среднего отита. Установлено, что у больных аллель А гена IL-10 ^1082А) встречается чаще в 2 раза, чем среди здоровых лиц. Отмечается высокая частота встречаемости аллеля А в участке G1082А промотора гена ИЛ-10 с преобладанием гомозиготного варианта А/А, особенно при кариозно-деструктивном течении заболевания. Присутствие А-аллели у больных хроническим гнойным средним отитом сопровождается уменьшением продукции IL-10 при вариантах генотипов G/А и А/А вариантах носительства полиморфизма гена IL-10 ^1082А).
Ключевые слова: хронический гнойный средний отит, полиморфизм генов интерлейкина-10 ^1082А).
E.V. Bayke
THE GENETIC POLYMORPHISM OF GENE IL-10 (G1082А) AND ITS INFLUENCE ON THE MAINTENANCE OF INTERLEUKIN-10 IN BLOOD OF PATIENTS WITH THE CHRONIC PURULENT OTITIS MEDIA
Chita state medical academy, Chita Summary
During immunogenetic studies we have researched the influence of polymorphism of IL-10 gene (G1082A) on the content of IL-10 in the blood of patients with chronic purulent otitis media. We found that patients with chronic purulent otitis media allele A gene IL-10 (G1082A) occurs 2 times more frequently than in healthy individuals. Spotted an almost equal frequency of alleles A in the sector G1082A gene promoter of IL-10 with a predominance of homozygous variant A/A, especially in patients with caries-destructive course of the disease. The presence of A-allele in patients with chronic purulent otitis media accompanied by a decrease in the production of IL-10 heterozygous G/A and homozygous A/A variants carrier gene polymorphism IL-10 (G1082A).
Key words: chronic purulent otitis media, gene polymorphisms of interleukin-10 (G1082A).
Направление и активность иммунного ответа зависят от концентрации и соотношения продукции целого каскада цитокинов, сопровождающих развитие любого воспалительного ответа [3, 4]. Функционирование ци-токиновой сети при любой патологии зависит от многих причин, в число которых входят индивидуальные различия в продукции медиаторов воспаления, обусловленных генетическими особенностями. Полиморфизм генов цитокинов является существенным фактором предрасположенности к инфицированию, развитию заболевания и длительному, осложненному его течению [1, 2, 7]. Известно, что заболеваемость хроническим гнойным средним отитом в РФ остается высокой - до
39,2 на 1 000 населения и с частотой 0,61 на 100 000 населения осложняется внутричерепной патологией, развивающейся вследствие кариозно-деструктивных процессов, протекающих в среднем ухе [5, 8, 10].
Целью исследования явилось изучение влияния полиморфизма гена И-10 (С1082А) на содержание интерлейкина-10 в крови больных хроническим гнойным средним отитом при тимпаноантральной и тубо-тимпанальной формах.
Материалы и методы
В исследование были включены 299 пациентов ЛОР-отделения ККБ г. Читы. В работе с обследуемы-
ми лицами соблюдались этические принципы, предъявляемые Хельсинкской Декларацией Всемирной Медицинской Ассоциации (World Médical Association Déclaration of Helsinki (1964, 2000-поправки) и правилами клинической практики в Российской Федерации, утвержденными приказом Минздравсоцразвития РФ от 19.06.2003 г № 266.
Пациенты распределялись по характеру течения заболевания на 2 группы. Первую составили 146 пациентов, страдающих туботимпанальной формой ХГСО (мезотимпанит), с мукозным течением в среднем ухе (наличие центральной перфорации, отсутствие деструктивных изменений на компьютерных томограммах, стойкая ремиссия или обострения не более 2 раз в год). Вторая группа представлена 153 больными тимпаноантральной формой хронического отита (эпитимпанит), у которых жалобы, анамнестические данные, отомикроскопия, рентгенограммы и дальнейшее оперативное лечение подтверждают кариозно-деструктивные процессы в среднем ухе. Частота обострений «злокачественной» формы заболевания составила в среднем 4 раза в год. В качестве контрольной группы обследовано 183 здоровых жителя Забайкальского края. Группы сопоставимы по полу и возрасту.
Всем больным были выполнены стандартные общеклинические исследования. Анализу подвергали геномную ДНК человека, выделенную из лейкоцитов цельной крови с помощью реагента «ДНК-экспресс -кровь» (ООО НТП «Литех», г Москва). С образцом выделенной ДНК параллельно проводили две реакции амплификации с двумя парами аллель-специфичных праймеров в режиме реального времени (PCR-rt), гель-электрофорезом в ультрафиолетовом свете. Результаты анализа позволяли дать три типа заключений: нормальная гомозигота, гетерозигота, мутантная гомозигота.
Для определения концентрации IL-10 использовали наборы реагентов ООО «Вектор Бест» (Новосибирск). Измерение уровня цитокинов проводили методом твёрдофазного ИФА.
Полученные данные обработаны с помощью пакетов программ BIOSTAT, STATISTICA 6,0 (StatSoftInc., США). Для определения частот аллельных вариантов генов применялся закон Харди-Вайнберга. Для анализа ассоциации маркёров исследуемых генов с заболеванием сравнивали частоты аллелей и генотипов в группах больных, используя критерий х2. Данные о концентрации цитокинов оценивали непараметрическими методами с определением медианы (Ме), ин-терквартильной широты (25 %-75 %), с использованием критерия Вилкоксона. Статистически значимыми считали различия при р<0,05.
Результаты исследования и обсуждение. Гены ин-терлейкинов обладают чрезвычайно высокой степенью полиморфизма, при этом количество вариабельных участков может быть множественным. Анализ промоторного участка гена IL-10 (G1082A), оказывающего влияние на фенотипическое проявление заболевания, показал, что в развитии хронического гнойного процесса в среднем ухе имеются генетически детерминированные предпосылки (табл. 1).
Таблица 1
Распределение частоты полиморфизма генов у пациентов с разными формами хронического гнойного среднего отита
Полиморфизм IL-10(G1082A) Генотипы Аллели
G/G G/A A/A G A
Контроль, n=183(%) 87 (47,5 %) 69 (37,7 %) 27 (14,8 %) 243 (66 %) 123 (34 %)
Мезотимпанит, n=146(%) 34 (23,3 %) 97 (66,4 %) 15 (10,3 %) 165 (56,5 %) 127 (43,5 %)
Эпитимпанит, n=153(%) 25 (16,4 %) 38 (24,8 %) 90 (58,8 %) 88 (28,8 %) 218 (71,2 %)
рх2 1-2 OR1 9,77* 8,72* 1,14 1,59 OR =1,52, CI 95 % (1,11-2,09) 3,01 OR =0,66, CI 95 % (0,48-0,90)
рх2 1-3 OR2 18,90* 3,32 34,38* 33,39* OR2 =4,89, CI 95 % (3,52-6,80) 30,65* OR2 = 6,20, CI 95 % (0,15-0,28)
рх2 2-3 OR, 1,53 20,01* 38,69* 19,20* OR=3,22, CI 95 % (2,29-4,52) 12,80* OR=0,31, CI 95 % (0,22-0,44)
Примечание. рх2 1-2 - сравнение между контрольной группой и мезотимпанита; рх2 1-3 - сравнение между контрольной группой и эпитимпанита; рх2 2-3 - сравнение между группами мезотимпанита и эпитимпанита; ОЫ1 - сравнение между контрольной группой и мезотимпанита; OR2 - сравнение между контрольной группой и эпитимпанита; OR 3 - сравнение между группами мезотимпанита и эпитимпанита; * - различия статистически значимы (р<0,05).
В последнее время описаны аллельные полиморфизмы не только структурных генов, оказывающих влияние на структуру и функциональные свойства цитокинов, но также некодируемых участков - интронов, промотора, мутации которых изменяют экспрессию и количество кодируемого белка [9]. Исходя из этого, нами было изучено влияние анализируемого полиморфизма О1082А генаП-10 на уровень продукции кодируемого цитокина (табл. 2, 3).
Таблица 2
Содержание ^-10 в сыворотке крови больных хроническим гнойным средним отитом в зависимости от генотипа полиморфизма гена ^-10 ^1082А), пкг/мл (Ме, 25-75 %)
Течение заболевания Сроки наблюдения
1-е сутки | 10-е сутки
генотип G/G
Контроль 1,4 (0,8-1,7)
ХГСО 119,3 (82,2-154,1) р1<0,001 63,7 (45,2-83,9) р<0,001, р2<0,001
генотип G/A
Контроль 1,2 (0,7-1,3)
ХГСО 51,72 (38,5-72,2) р<0,001, р3<0,001 26,5 (14,9-47,9) р<0,001, р2<0,001, р3<0,001
генотип А/А
Контроль 0,9 (0,4-1,2)
ХГСО 30,64 (15,1 - 49,3) р<0,001, р<0,001, р4<0,001 21,7 (12,5 - 34,6) р<0,001, р<0,001, р2<0,001, р4<0,001
Примечание. р1 - статистическая значимость различий с контролем; р2 - статистическая значимость различий с 1-ми сутками наблюдения; р3 - статистическая значимость различий по сравнению с генотипом О/О; р4 - статистическая значимость различий по сравнению с генотипом О/А.
Таблица 3
Содержание ^-10 в сыворотке крови больных с разным течением ХГСО в зависимости от генотипа полиморфизма гена ^-10 ^1082А), пкг/мл (Ме, 25-75 %)
Течение ХГСО Сроки наблюдения
1-е сутки 10-е сутки
генотип G/G
Контроль 1,4 (0,8-1,7)
Туботимпанальная форма 83,1 (66,5-98,4) р1<0,001 31,4 (20,1-42,7) р1<0,001, р2<0,001
Эпитимпаноантральная форма 46,3 (33,9-62,7) р1<0,001 14,3 (8,7-18) р1<0,001, р2<0,001
генотип G/A
Контроль 1,2 (0,7-1,3)
Туботимпанальная форма 29,6 (19,8-41,3) р1<0,001, р3<0,001 16,2 (13,1-19,3) р1<0,001, р<0,001, р3<0,001
Эпитимпаноантральная форма 22,12 (12,8-30,1) р1<0,001, р<0,001, 8,7 (6,2-10,5) р1<0,001, р<0,001, р3<0,001
генотип А/А
Контроль 0,9 (0,4-1,2)
Туботимпанальная форма 16,5 (13,2-19,6) р1<0,001, р<0,001, р4<0,001 10,7 (6,2-14,3) р1<0,001, р<0,001, р<0,001, р4<0,001
Эпитимпаноантральная форма 14,4 (8,7-17,9) р1<0,001, р<0,001, р4<0,001 8,0 (6,3-10,5) р1<0,001, р<0,001, р<0,001, р4<0,001
Примечание. р1 - статистическая значимость различий с контролем; р2 - статистическая значимость различий с 1-ми сутками наблюдения; р3 - статистическая значимость различий по сравнению с генотипом G/G; р4 - статистическая значимость различий по сравнению с генотипом G/А.
Выявлено, что уже в 1-е сутки наблюдения у пациентов с ХГСО, независимо от генотипа, повышается концентрация интерлейкина-10 по сравнению с группой контроля (р<0,001). Однако, у больных-носителей разных генотипов уровень цитокинов в крови различный. Так, при «доброкачественном» течении хронического среднего отита у лиц с генотипом G/G концентрация IL-10 существенно выше группы контроля в 80 раз (р<0,001). У носителей гетерозиготного варианта G/A содержание IL-10 составило 29,6 (19,8-41,3) пкг/ мл, а у обладателей гомозиготного А/А - 16,5 (13,219,6) пкг/мл.
Интересно то, что у лиц, страдающих кариозно-деструктивными процессами в среднем ухе (эпитим-паноантральной формой ХГСО) зарегистрированы высокие уровни противовоспалительного цитокина в крови по сравнению с группой контроля, однако это практически в 2 раза ниже концентрации исследуемого медиатора воспаления больных с мукозным течением хронического среднего отита.
На 10-е сутки консервативной терапии лиц 1-й группы и комплексного лечения (проводились оперативные вмешательства) второй группы у всех пациентов наблюдалось снижение уровня IL-10 в крови. Наличие аллели G существенно изменило концентрацию интерлейкина-10 в крови больных. Среди лиц, страдающих ХГСО, носителей гетерозиготы G/А его содержание при мезотимпаните составило 16,2 (13,1-19,3) пкг/мл, а при эпитимпаните - 8,7 (6,2-10,5) пкг/мл. Максимальные концентрации IL-10 выявлялись среди лиц гомозиготных носителей G/G. При туботимпанальной форме ХГСО она составила 31,4 (20,1-42,7) пкг/мл, а при эпитимпанальной - 14,3 (8,7-18) пкг/мл.
Следовательно, полученные результаты демонстрируют влияние аллельного полиморфизма G1082A гена IL-10 на уровень противовоспалительного цито-кина 10 в крови больных хроническим гнойным средним отитом.
Учитывая, что мутация G1082A занимает промо-торную область гена IL-10, можно утверждать, что именно она сказывается на скорости транскрипции и трансляции кодируемого белка IL-10, продуцируемого активированными моноцитами и Т-лимфацитами. Известно, что IL-10 - это противовоспалительный цито-кин, оказывающий тормозящее действие на Т-хелперы 1-го клона, снижая таким образом, синтез провоспали-тельных цитокинов [6]. В случае низкого уровня IL-10 поддерживается высокая концентрация провоспали-тельных цитокинов, что также приводит к неблагоприятному течению и исходу заболевания.
Таким образом, снижение продукции IL-10 у носителей аллели А полиморфизма гена IL-10 ^1082А)яв-ляется важным звеном патогенеза кариозно-деструктивного процесса в среднем ухе.
Выводы
У больных хроническим гнойным средним отитом аллель А гена IL-10 (G1082A) встречается в 3 раза чаще, чем среди здоровых лиц.
Распределение генотипов среди лиц, страдающих хроническим гнойным средним отитом, характеризуется превалированием вариантов G/A и A/Arera IL-10 (G1082A).
Присутствие аллеля А сопровождается снижением продукции IL-10 у больных хроническим средним отитом при гетерозиготном G/А и гомозиготном А/А вариантах носительства полиморфизма гена IL-10 (G1082A).
Литература
1. Доржиева Н.Э., Витковский Ю.А., Судакова Л.Р. [электронный ресурс]. - 2011. - № 1. - С. 44-48. - Ре-Полиморфизм гена ГЪ-10 (С819Т) у больных с воспа- жим доступа: http://medacadem.chita.ru/zmv. лительными заболеваниями пародонта в забайкаль- 2. Емельянова А.Н. Полиморфизм генов цитокинов ском крае // Забайкальский медицинский вестник ИЛ-2 (ТЗЗОО), ИЛ-10 (С819Т) и ИЛ-10 (01082А) при
хроническом вирусном гепатите С // Молекулярная медицина. - 2013. - № 3 - С. 46-48.
3. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С. Цитокины. -СПб.: ООО «Издательство Фолиант», 2008. - 552 с.
4. Коненков В.И., Смольникова М.В. Полиморфизм промоторных регионов генов IL-4 и 10 и фактора некроза опухолей а у ВИЧ-инфицированных // Бюллетень экспериментальной биологии медицины. -2002. - Т. 133, № 4. - С. 449-451.
5. КрюковА.И., Гаров Е.В., Сидорина Н.Г. и др. Санирующая хирургия при хроническом гнойном среднем отите с холестеатомой // Вестник оториноларингологии. - 2011. - № 1. - С. 62-65.
6. Кузник Б.И., Цыбиков Н.Н., Витковский Ю.А. Единая клеточно-гуморальная система защиты организма // Тромбоз, гемостаз и реология. - 2005. - № 2 (22). - С. 3-14.
7. Ризванова Ф.Ф., Пикуза О.И., Файзуллина Р.А. и др. Генетическая диагностика: полиморфизм генов цитокинов // Практическая медицина. - 2010. - № 6 (45). - С. 41-43.
8. Свистушкин В.М. Отогенные интракраниальные осложнения в ЛОР-практике в настоящее время // Материалы XI Российского конгресса оториноларингологов «Наука и практика в оториноларингологии». - М.: 2012. - С. 115-117.
9. Сенников С.В. Методы определения цитокинов // Цитокины и воспаление. - 2005. - Т. 4, № 1. - С. 22-27.
10. Янов Ю.К., Кривопалов А.А., Корнеен-ков А.А. и др. Клинические особенности отогенных внутричерепных осложнений на современном этапе // Вестник оториноларингологии. - 2015. - № 5. -С. 23-29.
Literature
1. Dorzhieva N.E., Vitkowsky Yu.A., Sudakova L.R. IL-10 (C819T) gene polymorphism in patients with inflammatory periodontal diseases in the Transbaikal territory // Transbaikal Medical Bulletin [electronic resource]. -2011. - № 1. - P. 44-48. - Access: http://medacadem.chita. ru/zmv.
2. Emelyanova A.N. Polymorphism of cytokines IL-2 (T330G), IL-10 (S819T) and IL-10 (G1082A) genes in chronic viral hepatitis C // Molecular Medicine. - 2013. -№ 3. - P. 46-48.
3. Ketlinsky S.A., Simbirtsev A.S. Cytokines. - SPb.: LLC «Publishing Folio», 2008. - 552 p.
4. Konenkov V.I., Smolnikova M.V Polymorphism of gene promoter regions of IL-4 and 10, and tumor necrosis factor a in HIV // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. - 2002. - Vol. 133, № 4. - P. 449-451.
5. Kriukov A.I., Garov E.V, Sydorina N.G. Sanation surgery for the treatment of chronic suppurative otitis
media with cholesteatoma // Journal of otolaryngology. -2011. - № 1. - P. 62-65.
6. Kuznik B.I., Tsybikov N.N., Vitkowsky Yu.A. Uniform cell and humoral protection system // Thrombosis, haemostasis and rheology. - 2005. - № 2 (22). - P. 3-14.
7. Rizvanova F.F., Pikuz O.I., Fayzullina R.A., et al. Genetic diagnosis: cytokine gene polymorphism // Practical Medicine. - 2010. - № 6 (45). - P. 41-43.
8. Svistushkin VM. Currently otogenic intracranial complications in otorhinolaryngology // Materials of XI Russian congress of otorhinolaryngologists «Science and practice in otorhinolaryngology. - 2012. - P. 115-117.
9. Sennikov S.V Methods of cytokines detection // Cytokines and Inflammation. - 2005. - Vol. 4, № 1. - P. 22-27.
10. Yanov Yu.K., Krivopalov A.A., Korneenkov A.A., et al. Clinical features of otogenic intracranial complications at the present stage // Vestnik otorinolaringologii. -2015. - № 5. - P. 23-29.
Координаты для связи с авторами: Байке Елена Викторовна - канд. мед. наук, ассистент кафедры офтальмологии с курсом оториноларингологии ЧГМА, тел. +7-914-485-11-70, e-mail: [email protected].
□□□
