CC BY
39
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ И ЧАСТОТА РАЗВИТИЯ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ ПНЕВМОНИИ РАЗЛИЧНОГО ГЕНЕЗА
Т. В. Смелая1, Л. Е. Сальникова2, В. В. Мороз1, А. М. Голубев1, Ю. В. Заржецкий1, А. В. Рубанович2
1 НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского РАМН, Москва 2 Институт общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН, Москва
Genetic Polymorphism and the Rate of Development of Complications in Pneumonia of Varying Genesis
T. V. Smelaya1, L. Ye. Salnikova2, V. V. Moroz1, A. M. Golubev1, Yu. V. Zarzhetsky1, A. V. Rubanovich2
1 V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow 2 N. I. Vavilov Institute of General Genetics, Russian Academy of Sciences, Moscow
Цель работы — исследование генетического полиморфизма генов первой и второй фаз детоксикации ксенобиотиков (GSTM1, GSTP1, GSTT1, CYP1A1), а также ACE, CCR5, MTHFR, генов цитокинов IL-6 и TNF-aдля выявления наследственной предрасположенности к возникновению пневмонии различного генеза и осложнений при ней. Материал и методы. Изучены частоты встречаемости аллельных вариантов семи генов в группах больных (524) пневмонией и здоровых доноров (178 — группа контроля). Результаты. Выявлены генотипы, ассоциированные с предрасположенностью к возникновению внебольничной и нозокомиальной пневмонии: GSTM11/*, CYP1A1606T/T, ACED/D, а также с повышенным риском развития осложненного течения внебольничной пневмонии (ВП). Зарегистрированы эффекты по алелльным вариантам гена ACE при развитии таких осложнений, как острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), полиорганная недостаточность (ПОН) и сепсис: гомозиготы по инсерции ACEI/I, сопряженные с выживаемостью, альтернативный генотип ACED/D — с летальностью. Заключение. В результате проведенного исследования выявлена взаимосвязь полиморфизма генов детоксикации с предрасположенностью к развитию ВП и НП, возникновению осложнений при ВП. Ключевые слова: гены детоксикации ксенобиотиков, ключевого гена ренин-ангиотензиновой системы ACE, гена хемокинового рецептора 5 CCR5, пневмония, ОРДС, сепсис, ПОН.
Objective: to study the genetic polymorphism of the genes of phase I and II xenobiotic detoxification (GSTM1, GSTP1, GSTT1, CYP1A1), as well as ACE, CCR5, MTHFR, and those of the cytokines IL-6 and TNF-a to reveal hereditary predisposition to pneumonia of varying genesis and its complications. Materials and methods. The frequency of the allele variants of 7 genes was studied in the groups of patients with pneumonia (n=524) and healthy donors (a control group (n=178). Results. There were are genotypes associated with predisposition to community-acquired and nosocomial pneumonia (CAP and NP): GSTM I*, CYP1A1 606T/T, ACE D/D and those associated with a higher risk for complicated CAP. There were effects of the allelic variants of the ACE gene in developing complications, such as acute respiratory distress syndrome, multiple organ dysfunction, and sepsis: ACEI/I insertion homozygotes linked to survival and the alternative ACE D/D genotype to mortality. Conclusion: The study revealed an association of detoxification gene polymorphism with predisposition to CAP and NP and with the development of complications in CAP. Key words: xenobiotic detoxification genes, key ACE renin-angiotensin system gene, chemokine receptor 5 (CCR5) gene, pneumonia, acute respiratory distress syndrome, sepsis, multiple organ dysfunction.
Развитие молекулярно-генетических методов и технологий в последние десятилетия позволило картировать гены многочисленных наследственных болезней и идентифицировать мутации генов, появление которых приводит к нарушению функционирования кодируемого геном белка и развитию заболевания. Эти знания сейчас с успехом применяют на практике с целью ДНК-диагностики наследственных болезней, а в последнее время и с целью определения относительного риска подверженности индивидов многофакторным за-
Адрес для корреспонденции (Correspondence to):
Смелая Тамара Валерьевна E-mail: tamara_smelaya@mail.ru
болеваниям [1]. В настоящее время цитогенетические методы исследования для диагностики болезней органов дыхания направлены, в первую очередь, на выявление злокачественных новообразований, что продиктовано наличием высокого уровня хромосомного дисбаланса, сопровождающего развитие опухолевого процесса [2, 3]. В то же время высокая частота инфекционных заболеваний органов дыхания, не снижающаяся летальность при них, являются веским аргументом для проведения генетических исследований у больных пневмонией, которая относится к многофакторным заболеваниям.
Цель исследования — изучить роль функционального полиморфизма генов первой и второй фаз детокси-кации ксенобиотиков, а также генов ACE, CCR5,
МТИГЯ, И-6 и ТЫГ-ав предрасположенности к возникновению пневмонии различного генеза и развитию осложнений.
Материал и методы
Проведено исследование генетического полиморфизма у 524-х больных, находившихся на лечении в ГВКГ МВД РФ и ГВКГ им. Н. Н. Бурденко. Были выделены следующие группы: группа I — 277 больных внебольничной пневмонией (ВП), среди которых зарегистрированы 193 случая осложненного течения пневмонии (группа ВП-осл);
группу II составили 247 пациентов с различными заболеваниями и травмами («перитонит», «тяжелая сочетанная травма» и др.). В зависимости от особенностей течения основного заболевания были выделены две подгруппы:
IIA — 158 больных и пострадавших, у которых развилась нозокомиальная пневмония (НП);
ИВ — 89 пациентов с аналогичными заболеваниями, что и во II А подгруппе, но у которых не развилась НП.
Группу контроля составили 178 здоровых доноров, ранее не болевших пневмонией.
От всех больных (или родственников) и здоровых лиц было получено информированное согласие на участие в генетическом исследовании. Характеристика больных с установленными генотипами представлена в табл. 1.
В каждой группе были выделены подгруппы в зависимости от исхода основного заболевания: «выжившие», «умершие».
Диагноз пневмонии устанавливали на основании бактериологических, клинико-рентгенологических и лабораторных данных. Тяжесть пневмонии оценивали с помощью шкалы Clinical Pulmonary Infection Score (CPIS) [4]. Всем больным проводили комплексную интенсивную терапию, согласно основной нозологии и развившихся осложнений. Временной диапазон пребывания больных в стационаре, отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) указан в табл. 1.
Всем больным и здоровым донорам было проведено выделение ДНК и генотипирование методом аллель-специфической гибридизации по ранее описанной методике [5]. Исследованы гены первой и второй фазы детоксикации (GSTM1, GSTT1, GSTP1), три сайта гена CYP1A1 (CYP1A1T606G, CYP1A1T3801Cи CYP1A1A4889G), а также ген MTHFR, ключевой ген ренин-ангиотензиновой системы ACE, ген хемокиново-го рецептора 5 CCR5, гены цитокинов IL-6 и TNF-a. Праймеры подбирали с использованием программы Primer3, находящейся в открытом доступе [6]. Амплификацию выполняли в амп-лификаторах Applied Biosystems GeneAmp PCR System 9700.
В случае делеционно-инсерционного полиморфизма (GSTM1, GSTT1) выявлялись два генотипа: «нулевой» — гомозигота по делеции (D/D) и «положительный», несущий функциональный аллель в гомо- или гетерозиготном состоянии (I/*), где * — произвольный аллель. Генотипирование инсер-ционно-делеционного полиморфизма по локусам ACE (деле-ция 287 п. о.) и CCR5 (делеция 32 п. о.) осуществляли мультиплексной ПЦР.
Степень ассоциации генотипов с заболеваниями охарактеризована показателем OR (odd ratio — отношение рисков, мера коррелятивной связи), равного:
OR = {Р6ол (1—Рздор)}/{Рздор (1—Рбол)},
где Р6ол — частота генотипа среди больных, P3W)p — частота генотипа среди здоровых.
• OR=1 — указывает на отсутствие корреляций между генотипом и заболеванием.
• OR>1 — означает повышенный риск заболевания при данном генотипе.
Для проверки статистической значимости различий частот использовался двусторонний точный критерий Фишера. В ряде случаев для оценки достоверности различий частот использовался также трендовый тест Армитажа [7]. Частоты гап-лотипов и их эффектов оценивали с помощью общедоступной on-line программы SNPStats [8].
Результаты и обсуждение
1. Значение полиморфизма исследованных генов на предрасположенность к возникновению пневмонии различного генеза.
Исследование пациентов с пневмонией и группы здоровых доноров показало, что для больных с аллель-ными вариантами трех генов детоксикации (CYP1A1, GSTM1, GSTP1) и гена ангиотензин-превращающего фермента ACE характерна более высокая частота равития пневмонии. В ранее опубликованной работе [9] представлены результаты исследования по выявлению генотипов предрасположенности к возникновению ВП. Дальнейшее изучение полиморфизма выше указанных генов в группах больных и здоровых добровольцев на увеличенной выборке подтвердило предыдущие результаты и выявило различия по частоте встречаемости генотипов изученных локусов не только в отношении вне-больничной, но и в случаях нозокомиальной пневмонии.
Таблица 1
Характеристика больных в исследованных группах
Показатель Значения показателей в группах
I (ВП), IIA (с НП), IIB (без НП),
«=277 «=158 «=89
Возраст, годы (M±o) 25,29±8,01 42,43±17,23 43,70±17,69
(от 18 до 75) (от 18 до 75) (от 19 до 75)
Пол: мужчины/женщины, абс. знач./% 265 (95,67)/12 (4,3) 128 (81,01)/30 (18,99) 78 (87,64)/21 (12,36)
Продолжительность основного заболевания 8,19±5,69 10,14±8,04 4,7±4,41
на момент поступления в госпиталь, сут (M±o) (от 3 до 21) (от 1 до 65) (от 1 до 21)
Тяжесть пневмонии, шкала CPIS, баллы (M±o) 8,79±1,02 8,38±1,62 —
(от 6 до 12) (от 6 до 10)
Тяжесть состояния при поступлении, 11,2±1,1 14,2±3,1 14,81±4,93
шкала APACHE II, баллы (M±o) (от 8 до 21) (от 11 до 23) (от 11 до 23)
Длительность госпитализации, сутки (M±o) 28,70±3,05 72,43±45,50 41,75±15,14
(от 24 до128) (от 6 до 323) (от 26 до 235)
Длительность ОРИТ, сутки (M±o) 3,70±1,01 24,29±17,58 5,10±2,64
(от 1 до 51) (от 3 до 318) (от 2 до 19)
Летальность, абс. знач./% 9 (3,25) 67 (42,41) 2 (2,25)
Таблица 2
Гены, ассоциированные с предрасположенностью к развитию пневмонии Локусы Генотипы Значения показателей в группах, абс. знач. (%)
Контроль, I (ВП), IIA (c НП), НВ (без НП),
«=178 n=277 n=158 n=89
CYP1A1 606 T/T 76 (42,72) 134 (55,1)# 0 (0,00) 0 (0,00)
T/G 74 (41,6) 81 (33,3) 143 (91,08) 81 (90,00)
G/G 28(15,7) 28 (11,5) 14 (8,92) 9 (10,00)
ACE D/D 40 (22,5) 82 (33,7)## 0 (0,00) 0 (0,00)
D/I 89 (50,0) 103 (42,4) 72 (45,86) 42 (47,19)
I/I 49 (27,5) 58 (23,9) 85 (54,14) 47 (52,81)
GSTM1 D/D 92 (51,7) 94 (38,7) 88 (55,70) 54 (60,67)
I/* 86 (48,3) 149 (61,3)# 17 (10,76) 3 (3,37)
GSTP1 A/A 78 (44,1) 45 (48,4) 6 (9,68) 3 (7,89)
A/G 87 (49,1) 45 (48,4) 41 (25,95) 22 (25,00)
G/G 12 (6,8) 3 (3,2) 78 (49,37)# 39 (44,32)
Примечание. Полужирным отмечены генотипы, ассоциированные с внебольничной пневмонией; подчеркнуты — генотипы, ассоциированные с нозокомиальной пневмонией. # — р<0,05 — относительно контрольной группы; ## — р<0,01 — контрольной группы.
Таблица 3
Частота встречаемости генотипов предрасположенности к ВП и их комбинаций в группах контроля и больных внебольничной пневмонией
Генотипы Значения показателей в группам, абс. знач. (%)
Контроль, ВП, Контроль,
не заболели ВП, «=277 заболели ВП,
«=134 «=44
CYP1A1 606 T/T ACE D/D GSTM1I/*
GSTM1I/* — ACE D/D GSTM1I/* — CYP1A1 606T/T ACE D/D — CYP1A1 606T/T
46 (34,33) 28(20,90) 61 (45,52) 11 (8,20) 20 (14,93) 8 (5,97)
134 (55,1)# 82 (32,7)# 149 (61,3)# 58 (20,94)# 77 (27,80)# 40 (14,14)##
30 (68,18)# 11 (25,0) 24 (54,55)#
3 (6,82) 15 (34,09)## 5 (11,36)#
Примечание. СУР 606 — сокращенное обозначение полиморфного сайта СУР1А1 Т606С. # — _р<0,05 — относительно контрольной популяции, не заболевшей пневмонией; ## — £><0,01 — относительно контрольной популяции, не заболевшей пневмонией.
Проведенный анализ частот однолокусных генотипов в исследованных группах показал, что повышенную предрасположенность к ВП обнаруживают гомозиготы по делеции в локусе ACE D/D (OR=1,97; p=0,002), «положительные» генотипы локуса GSTM1 I/* (OR=1,65; p=0,012) и гомозиготы по аллелю 606Т гена CYP1A1 (OR=1,6; p=0,016) (табл. 2). Косвенным подтверждением этих наблюдений является сильное нарушение распределения Харди-Вайнберга (дефицит гете-розигот, p<10-6) в группе больных для локуса CYP1A1 T606G (и только для них). В контрольной популяции все изученные локусы находились в состоянии равновесия по Харди-Вайнбергу. Для двух локусов зарегистрирован эффект дозы гена: в группах больных пневмонией и здоровых доноров достоверно отличаются частоты встречаемости аллелей 606T/T и 606G/G гена CYP1A1 (p=0,049, OR=1,34), а также частоты делеционных и ин-серционных аллелей гена ACE (p=0,017, OR=1,39).
Во второй группе у 158-и (из 247-и) больных и пострадавших развилась нозокомиальная пневмония (НП), что составило 53,97%. Ассоциации между генотипами и предрасположенностью к возникновению НП зарегистрированы только по локусу GSTP1 (табл. 2). Результаты значимы относительно популяционного контроля и «отрицательного» контроля (группа IIB).
Достоверность отличий по частотам аллелей у пациентов с нозокомиальной пневмонией в сравнении с попу-ляционным контролем составляет по тесту Армитажа p=0,03, причем имеет место аддитивный эффект (зависимость от дозы гена). По двустороннему критерию Фишера эффект наблюдается на уровне тенденции по доминантной модели (p= 0,05, OR=1,55). При сопоставлении частот аллельных вариантов по тесту Фишера в подгруппах IIA и IIB различия достоверны по рецессивной модели (p=0,05, OR=3,42).
В результате сравнительного анализа из контрольной популяции была выделена группа риска, которую составили 137 человек (76,9%), имеющих один из генотипов предрасположенности или их комбинации (табл. 3). Гомозиготы по аллелю 606Т/Т гена CYP1A1 составили 75 случаев (54,74%); гомозиготы по делеции в локусе ACE D/D — 35 (25,55%), «положительные» генотипы локуса GSTM1 I/* — 84 случая (61,31%). Комбинация двух генотипов CYP1A1 606Т/Т — GSTM I/* выявлена у 36-и человек (26,28%), а у 7-и — зарегистрировано сочетание всех трех генотипов предрасположенности (5,11%).
В течение трехлетнего периода наблюдений в госпиталь из контрольной группы (178 доноров) с предварительным диагнозом «острая внебольничная пневмония»
Локус, генотип
Частота встречаемости протективных генотипов в исследованных группах _Значения показателей в группах, абс. знач. (%)
Контроль, не заболели ВП, n=134
К-ВП, n=44
ВП, n=277
IIA, n=158
IIB, n=89
Таблица 4
CYP1A1 606T/G 63 (47,01) 11 (25,0)## 81 (33,3) 14 (8,92)* 48 (53,93)
CYP1A1 606G/G 25 (18,66) 3 (6,82)# 28 (11,5) 70 (44,59)* 10 (11,24)
GSTM1 D/D - CYP1A1 606G/G 14 (10,45) 2 (4,55) 11 (3,97) 4 (2,53)* 8 (8,99)
GSTM1 D/D - CYP1A1 606T/G 33 (24,63) 5 (11,36)# 33 (11,91)# 8 (5,06)* 19 (21,35)
Примечание. # — р<0,05 — относительно контрольной популяции, не заболевшей пневмонией; ## — р<0,01 — относительно контрольной популяции, не заболевшей пневмонией; * — р<0,01 — внутригрупповое сравнение (при сравнении IIA и IIB).
Рис. 1. Частота протективных генотипов в группах с пневмонией (группа ВП + группа К-ВП + группа IIA, n=479) и без пневмонии (n=223).
поступили 47 человек. После детального обследования диагноз пневмонии был верифицирован в 44-х случаях, в двух — острый бронхит, в одном — диагностирован очаговый туберкулез легких. Среди 44-х заболевших (группа К-ВП) 39 человек (88,64%) из группы риска, т. е. имеют генотипы предрасположенности.
По частоте встречаемости генотипы предрасположенности в группе К-ВП распределились следующим образом: CYP1A1 606T/T — 74,36%; GSTM1 I/* — 61,54%; ACE D/D — 34,38%. Причем, в 20-и случаях (из 44-х) было отмечено наличие двух генотипов у одного и того же индивида, а в 3-х случаях зарегистрировано присутствие трех выявленных генотипов предрасположенности.
Анализ частот генотипов у заболевших из группы контроля (К-ВП) выявил высокую степень сопряженности мажорного варианта гена CYP1A1 с риском развития ВП, различия достоверны по отношению к общему контролю (р=0,0013 по трендовому тесту Армитажа). Этот факт является независимым подтверждением ассоциации аллеля 606T гена CYP1A1 с риском развития внебольничной пневмонии.
В ходе исследования было выявлено, что в ряде случаев однолокусные эффекты усиливались при рассмотрении комбинаций локусов. С этой точки зрения предрасположенности к возникновению ВП наиболее значимой оказалась комбинация локусов GSTM1 I/* — CYP1A1 606Т (OR=1,9 при p=0,006). В группе К-ВП
данная комбинация выявлена у 14-и пациентов, что составило 31,82% от всей группы и 70,0% среди других вариантов сочетаний генотипов.
В то же время, альтернативный генотип CYP1A1 606G/* в гомо- или гетерозиготном варианте достоверно чаще встречался у здоровых доноров (OR=0,50 при p=0,003), что трактовали как протективный эффект. Совокупность соответствующих результатов представлена в табл. 3, 4 и рис. 1.
Представленные данные свидетельствуют (табл. 4, рис. 1), что генотипы протективной направленности GSTM1 D/D, CYP1A1 606T/G встречаются в группах без пневмонии достоверно чаще (р<0,001), чем в случаях развития пневмонии различного генеза. Необходимо отметить, что протективный эффект генотипа 606G/G гена CYP1A1 в гомозиготном варианте проявился лишь в случаях внебольничной пневмонии (0R=0,50 при p=0,001), тогда как гетерозиготный вариант 606T/G встречается достоверно реже как при внебольничной, так и при нозокомиальной пневмонии (0R=0,50 при p=0,003). Еще более значителен этот эффект у носителей комбинации генотипов: GSTM1 D/D — CYP1A1 606G/G; GSTM1 D/D — CYP1A1 606T/G; GSTM1 D/D — CYP1A1 606G/G — CYP1A1 606T/G (р<0,001).
Наиболее показателен этот результат для IIB группы, где были раненые и пострадавшие с тяжелыми сочетанными травмами, а также больные с различными воспалительными заболеваниями, которые при поступлении имели интрапульмональные осложнения (гидроторакс, травматический пневмо- и/или гемоторакс, травматический пульмонит, ОПЛ), но в дальнейшем нозокомиальная пневмония у них не развилась. Носителей протективных генотипов в этой группе было 65,17%, в том числе, сочетаний — 30,34%.
2. Ассоциация выявленных генотипов генов 1-й и 2-й фаз детоксикации ксенобиотиков и гена ACE с осложненным течением пневмонии.
В ходе исследования у пациентов первой и второй групп были зарегистрированы различные осложнения течения основного заболевания. В группе I — 193 случая (ВП-осл), что составило 69,68%. Результаты сравнительного анализа свидетельствуют, что при внеболь-ничной пневмонии аллельные варианты трех генов статистически достоверно ассоциированы с развитием
Таблица 5
Встречаемость различных вариантов генотипов по гену АСЕ в случаях развития тяжелых осложнений (ОРДС, ПОН, сепсис) в исследованных группах
Общее количество больных
Число осложнений
ВП-осл (n=193) n=19
Значения показателей в группах
IIA (и=158) и=134
IIB (n=89)
n=34
ACE I/I ACE I/D ACE D/D Исход
3 (37,5)
4 (50,0) 1 (22,5)
в=8
2 (18,18) 2 (18,18) 7 (77,78)#
У=11
27 (47,37) 25 (43,86) 5 (8,77) в=57
11 (14,28)## 25 (32,47) 41 (53,25)## У=77
24 (80,0) 4 (13,33) 2 (6,67) в=30
4 (100,0) 0 (0,0) 0 (0,0)
У=4
Примечание. Использованные в таблице «в» и «у» — сокращенное обозначение исхода основного заболевания (выжившие/умершие). # — р< 0,05 — по сравнению с «выжившими»; ## — р< 0,01 — по сравнению с «выжившими».
осложнений: GSTM1 I/* (p=0,045, OR=1,4), CYP1A1 606T/T (p=0,017, OR=1,62) и ACE D/D (p=0,048, OR=1,7).
Для пациентов группы IIA нозокомиальная пневмония уже является осложнением, и риск ее развития ассоциирован с геном GSTP1 (табл. 1). Необходимо отметить, что во всех случаях развития НП состояние больных и пострадавших ухудшалось. Так, если при поступлении в ОРИТ в подгруппах IIA и IIB тяжесть состояния по шкале APACHE II существенно не отличалась, составив, соответственно, 14,26±3,13 и 14,81±4,93 баллов, то уже на 7-е сутки госпитализации в подгруппе IIA, где у 137-и пациентов развилась НП, тяжесть состояния составила 21,7±2,91 баллов, тогда как в подгруппе IIB — 14,17±3,11 баллов.
На рис. 2 показана сравнительная частота развития осложнений в группах с внебольничной и нозокоми-альной пневмонией. В группе ВП-осл (193 больных) чаще всего регистрировались инфекционно-токсический шок (ИТШ) — 59,07%, плеврит — 50,78% и токсический миокардит — 13,47%, а в 16-и случаях они сочетались у одного и того же больного; абсцесс легкого, эмпиема плевры составили — 7,25%, ПОН — 1,55%, сепсис -0,5%. Обращает на себя внимание большая частота развития ОРДС среди больных ВП — 5,70% и некардиоген-ного отека легких — 1,55%.
Во второй группе частота развития ОРДС, ПОН и сепсиса была значительно выше, что обусловлено основной нозологией (тяжелая сочетанная травма, мин-но-взрывные ранения, гнойно-воспалительные заболевания различной локализации). При сравнении в подгруппе ИВ (без НП) тяжелые осложнения развивались реже, чем в подгруппе IIA. В подгруппе без НП в 13% случаев развился ОРДС, включая ОПЛ, тогда как в группе с НП — 36,7%; ПОН — 3,0% против 29,8%; сепсис — 1,0% против 15,8%, соответственно (рис. 2).
Проведенное исследование не выявило статистически значимых различий в частоте встречаемости локу-сов исследованных генов в зависимости от вида развившегося осложнения или исхода основного заболевания.
Однако исследование групп больных показало, что среди тех, у кого развитие тяжелых осложнений (ОРДС, ПОН и сепсис) не привело к фатальному исходу, частота встречаемости ACE I/* в гомозиготном или гетерозиготном вариантах была достоверно выше
Рис. 2. Развившиеся осложнения у больных в исследованных группах.
По оси абсцисс — частота осложнений, %.
(р<0,01). Соответствующие результаты представлены в таблице и на рисунке (табл. 5, рис. 2).
В группе ВП-осл тяжелые осложнения (ОРДС, сепсис, ПОН) развились в 19-и случаях (9,84%), выжили менее половины из них — 8 пациентов (42,11%). В группе IIA у 134-х больных (69,43%) зарегистрированы данные осложнения, благоприятный исход был в 57-и случаях (42,54%).
Известно, что ферменты детоксикации ксенобиотиков обеспечивают общую устойчивость организма к факторам внешней и внутренней среды, поэтому необходим баланс в работе ферментов обеих фаз для эффективной детоксикации [10, 11]. Среди изученных нами генов разнонаправленный характер аллельных вариантов относительно риска возникновения пневмонии и осложнений выявлен у гена арил гидрокарбон гидролазы CYP1A1 и у одного из генов семейства глутатион-трансфераз — GSTM1. С одной стороны, мажорный аллель 606Т/Т гена CYP1A1 ассоциирован с повышенным риском возникновения как острой внебольничной пневмонии (табл. 1), так и с развитием осложнений при ней. С другой стороны, гетерозиготный вариант данного аллеля 606T/G продемонстрировал протективный эффект при пневмонии различного генеза, особенно в случаях сочетания с делеционным вариантом гена GSTM1D/D (р<0,01). Возможный механизм протектив-ного действия делеционного аллеля GSTM1 связан с гипотетической избыточностью активности ферментов
глутатионового пула. Это косвенно подтверждается высокой частотой делеционного полиморфизма GSTM1, а также частичной перекрестной субстратной специфичностью некоторых глутатион-S трансфераз (GSTM, GSTP и GSTT) [12, 13]. В свою очередь, высокая активность фермента первой фазы — CYP1A1, может рассматривается как дестабилизирующий фактор процесса де-токсикации ксенобиотиков. Rotunno M. с соавт. (2009) и Wang K. с соавт. (2010) в исследованиях по изучению рака легких также отмечали различие эффектов функционального полиморфизма гена CYP1A1 [14, 15].
Гены второй стадии детоксикации ксенобиотиков — GSTM1 и GSTP1 (отдельно), ассоциированы с предрасположенностью к возникновению пневмонии и развитию осложнений: ген GSTM1 — в случаях внеболь-ничной пневмонии, а ген GSTP1 — нозокомиальной (табл. 2). В результате проведенного исследования мы не получили статистически достоверных данных о сопряженности определенного генотипа с конкретным видом осложнений.
Третий локус, по которому было выявлено ассоциирование с высоким риском возникновения внеболь-ничной пневмонии, — ACE. Ряд исследователей связывают наличие или отсутствие 287 п. о. элементов повторения Alu в этом гене с уровнями циркулирующих ферментов и изменениями со стороны сердечно-сосудистой системы, но характер этих взаимоотношений пока не определен [16—19]. В исследованиях, проведенных Godschalk R. W. с соавт. (2001); Habdous M. с соавт. (2004) было отмечено, что гомозиготы по делеции гена ACE D/D ассоциированы с риском развития ПОН [20, 21]. В когортных исследованиях по изучению ОРДС у новорожденных показано, что одним из факторов риска развития дистресс-синдрома является генетическая предрасположенность [22—27], а именно, участие генов цитокиновой сети и ACE в формировании дыхательных расстройств [28]. В ходе проведенного нами исследования мы не получили статистически достоверных данных о сопряженности полиморфизма по изученным генам на риск развития ПОН, ОРДС или сепсиса (отдельно) в обследованной популяции больных. Но установили, что благоприятный исход при развитии
Литература
1. Генетика бронхолегочных заболеваний. Пузырев В. П., Огородовa Л. М. (ред.). M.: Атмосфера; 2010.
2. Сеитова Г. Н., Буйкин С. В., Рудко А. А., Фрейдин М. Б. Наследственность и болезни легких (Наследственность и здоровье), Учебное пособие. Пузырев В. П. (ред.). Томск: Печатная мануфактура; 2008.
3. Lockwood W. W., Chari R., Chi B, Lam W. L. Recent advances in array comparative genomic hybridization technologies and their applications in human genetics. Eur. J. Hum. Genet. 2006; 14 (2): 139—148.
4. Pugin J, Auckenthaler R., Mili N. et al. Diagnosis of ventilator-associated pneumonia by bacteriological analysis of bronchoscopic and non bronchoscopic «blind» bronchoalveolar lavage fluid. Am. Rev. Respir. Dis. 1991; 143 (5Pt 1): 1121 — 1129.
5. Сальникова Л. E., Фомин Д. К, Елисова Т. В. и соавт. Изучение связи цитогенетических и эпидемиологических показателей с генотипами у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС. Радиационная биология. Радиология 2008; 48 (3): 303-312.
6. Электронная ссылка программы Primer3 [http://frodo.wi.mit.edu/ primer3/].
7. Электронная ссылка (трендовый тест Армитажа) [http://www.bio-medcentral.com/1753-6561/3/S7/S37].
вышеперечисленных осложнений достоверно выше (р<0,01) у тех, кто имеет аллельные варианты I/I, I/D гена ACE. Похожие результаты были отмечены в исследовании De Mesa R. L. (2002) [29].
Знание генотипа по кандидатным локусам важны для выявления групп наличия/отсутствия риска по изученным когортам: внебольничные пневмонии, нозо-комиальные пневмонии и осложнения при них. Важно подчеркнуть, что само наличие неблагоприятного алле-ля не позволяет судить ни о времени начала заболевания, ни о его тяжести. Нельзя также утверждать, что обследуемый наверняка заболеет именно этой болезнью. Генетическое тестирование в досимптоматический период дает возможность выявить существующие пока только в геноме наследственные тенденции к развитию будущих болезней и, исходя из современного врачебного опыта, наметить пути их ранней профилактики.
Выявление группы риска по развитию пневмонии дало ощутимые результаты, что проявилось в снижении частоты развития осложнений. Госпитализация больных внебольничной пневмонией на ранних сроках болезни (что было осуществлено для заболевших из группы К-ВП) позволило минимизировать развитие осложнений, ни одному пациенту из группы К-ВП не проводили ИВЛ, длительность госпитализации сократилась почти в два раза (с 35,53±14,21 до 16,1±4,4 суток), не было ни одного случая летального исхода.
Заключение
В результате проведенного исследования выявлена взаимосвязь полиморфизма генов первой и второй фаз детоксикации ксенобиотиков (CYP1A1, GSTM1) и гена ACE с предрасположенностью к развитию внеболь-ничной пневмонии и ее осложнений, а гена GSTP1 — с риском возникновения нозокомиальной пневмонии. Аллельные варианты этих генов детерминируют риск развития пневмонии различного генеза в связи с изменением активности кодируемых ими ферментов. Так же были выявлены генотипы и их сочетания протективной направленности (CYP1A1 606G/*, GSTM1 D/D) относительно риска возникновения пневмонии.
8. Электронная ссылка on-line программы SNPStats [http://bioinfo. iconcologia.net].
9. Сальникова Л. Е, Смелая Т. В., Мороз В. В. и соавт. Генетическая предрасположенность к развитию острой внебольничной пневмонии. Общая реаниматология 2010; VI (1): 5—11.
10. Баранов В. С, Баранова Е. В, Иващенко Т. Э, Асеев М. В. Геном человека и гены «предрасположенности». Введение в предиктивную медицину. СПб.: Интермедика; 2000.
11. Ivaschenko T., Sideleva O, Baranov V. Glutathione-S-transferase micro and theta gene polymorphisms as new risk factors of atopic bronchial asthma. J. Mol. Med. 2002; 80 (1): 39—43.
12. Kirsch-Volders M, Mateuca R. A, Roelants M. et al. The effects of GSTM1 and GSTT1 polymorphisms on micronucleus frequencies in human lymphocytes in vivo. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2006; 15 (5): 1038—1042.
13. Сальникова Л. Е, Иванова Т. И, Кондрашова Т. В. и соавт. GSTM1: иметь или не иметь? Технологии живых систем 2009; 2: 31—38.
14. Rotunno M, Yu K, Lubin J. H. et al. Phase I metabolic genes and risk of lung cancer: multiple polymorphisms and mRNA expression. P^S One 2009; 4 (5): e5652.
15. Wang K., Baldassano R., Zhang H. et al. Comparative genetic analysis of inflammatory bowel disease and type ldiabetes implicates multiple loci with opposite effects. Hum. Mol. Genet. 2010; 19 (10): 2059-2067.
16. CasasJ. P., Hingorani A. D., Bautista L. E., Sharma P. Meta-analysis of genetic studies in ischemic stroke: thirty-two genes involving approximately 18,000 cases and 58,000 controls. Arch. Neurol. 2004; 61 (11): 1652-1661.
17. Wakahara S., Konoshita T., Mizuno S. et al. Synergistic expression of angiotensin-converting enzyme (ACE) and ACE2 in human renal tissue and confounding effects of hypertension on the ACE to ACE2 ratio. Endocrinology 2007; 148 (5): 2453-2457.
18. Payne J. R, Dhamrait S. S., Gohlke P. et al. The impact of ACE genotype on serum ACE activity in a black South African male population. Ann. Hum. Genet. 2007; 71 (Pt 1): 1-7.
19. Han T. Y, Li Z. L, Ye H. M. Relationship of the disease severity with ACE gene polymorphism and serum ACE activity in preterm infants. Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi 2008; 10 (6): 693-696.
20. Godschalk R. W, OstertagJ. U., Zandsteeg A. M. Impact of GSTM1 on aromatic-DNA adducts and P53 accumulation in human skin and lymphocytes. Pharmacogenetics 2001; 11 (6): 537-543.
21. Habdous M, Herbeth B., Haddy N. et al. Smoking, genetic polymorphisms of glutathione S-transferases and biological indices of inflammation and cellular adhesion in the STANISLAS study. EXCLI J. 2004; 3: 58-67.
22. Haataja R., Marttila R., Uimari P. et al. Respiratory distress syndrome: evaluation of genetic susceptibility and protection by transmission disequilibrium test. Hum. Genet. 2001; 109 (3): 351-355.
23. Makri V., Hospes B., Stall-Becker S. et al. Polymorphisms of surfactant protein B encoding gene: modifiers of the course of neonatal respiratory distress syndrome? Eur. J. Pediatr. 2002; 161 (11): 604-608.
24. van Sonderen L., Halsema E. F., Spiering E. J., KoppeJ. G. Genetic influences in respiratory distress syndrome: a twin study. Semin. Perinatol. 2002; 26 (б): 447-449.
25. Marttila R., Haataja R., Ramet M. et al. Surfactant protein B polymorphism and respiratory distress syndrome in premature twins. Hum. Genet. 2003; 112 (1): 18-23.
26. Floras J. Sleep apnea in heart failure: implications of sympathetic nervous system activation for disease progression and treatment. Curr. Heart Fail Rep. 2005; 2 (4): 212-217.
27. Аульченко Ю. С., Аксенович Т. И. Методические подходы и стратегии картирования генов, контролирующих комплексные признаки человека. Информ. вестн. ВОГиС 2006; 10 (1): 189-202.
28. Богданова Р. З., Фатыхова А. И., Данилко К. В. и соавт. Генетические маркеры дыхательных расстройств у новорожденных. Вопросы практич. педиатрии 2008; 3 (6): 12-16.
29. de Mesa R. L., Sierrasesumaga L., de Cerain A. L. et al. Pediatric meningosarcoma: clinical evolution and genetic instability. Pediatr. Neurol. 2005; 32 (5): 352-354.
Поступила 18.02.11
Календарь ключевых международных мероприятий
по анестезиологии -реаниматологии в 2011 г.
11 — 15 апреля 2011 г. 11—14 июня 2011 г.
NWAC World Anesthesia Congress 2011. Euroanesthesia 2011.
Rome, Italy Amsterdam, Netherlands
www.worldanesthesia.com www.euroanesthesia.org
29 апреля — 4 мая 2011 г. 3—6 сентября 2011 г.
33rd Annual Meeting and Workshops Society 33th Congress of Clinical Nutrition and Metabolism.
of Cardiovascular Anesthesiologists. Gotenborg, Sweden
Savannah, GA www.espen.org
www.scahq.org
14—17 сентября 2011 г.
5—8 мая 2011 г. European Burns Association Congress 2011.
American Society of Regional Anesthesia The Hague, Netherlands
and Pain Medicine (ASRA) E-Mail: r.zikkenheimer@congresscare.com
36th Annual Regional Anesthesia Meeting
and Workshops 2011. 1—5 октября 2011 г.
Las Vegas, United States 24th European Society of Intensive Care Medicine
E-mail: asra@asahq.org Annual Congress.
11 — 15 мая 2011 г. Berlin, Germany. www.esicm.org
58th Annual Meeting Association of University
Anesthesiologists. 15—19 октября 2011 г.
Philadelphia, PA American Society of Anesthesiologists
E-mail: dionne@asahq.org Annual Meeting. Chicago, Il. www.ASAhq.org
