CC BY
42
/ребёнка
Kaíhíhhq пед1атр1я / Clinical Pediatrics
УДК 616.441+616.61/.63-053.2-08]:577.21 КЕЧ Н.Р.
ДУ «1нститут спадково! патологи НАМН Укра!ни», м. Аьв'в
ВИЗНАЧЕННЯ BÍOXÍMÍ4HOÍ АКТИВНОСТ ФЕРМЕНТУ N-АЦЕТИЛТРАНСФЕРАЗИ, ПРОАУКЦП ГЕНА NAT2 У А^ЕЙ З ЕКОПАТОЛОПвЮ ПЮЛЯ ПРОВЕАЕНО'' ТЕРАПП
Резюме. Вивчення 6íoxímí4hoí aKmueHocmi ферменту N-ацетилтрансферази, продукцй гена NAT2 у di-тей з екологiчно несприятливих регюшв (ЕНР) е надзвичайно важливим для выявления схильностi до екопатологи, зокрема до захворювань щитоnодiбноi залози, нирок та оргатв сечовивiдноi системи в умовах забрудненого довтлля. Прикладом такого регону е хiмiчно забруднеш Галицький, Долинський i Калуськийрайони тарадiологiчно забруднений Снятинськийрайон 1вано-Франшвсько1'областi. Було об-стежено 239 дтей з ЕНР та 70 дтей iз групи контролю. Вж дтей — вiд 3 до 18 ротв, стать: хлопц — 48 %, дiвчата — 52 %. Ва дти оглянутi ^niшчно, Ш проведена шструментальна (УЗД, ультразвукова денситометрiя) та лабораторна дiагностика до й тсля терапп. Бiохiмiчним методом визначена актившсть ферменту N-ацетилтрансферази. Низька актившсть ферменту, що кодуеться геном NAT2, у дтейз екопатологiею обумовлюе ix низьку здатшсть до ацетилювання, що е тдТрунтям для формування екозалежних захворювань щитоподiбно'iзалози, ксток i нирок у цих дтей. Мембранопротекторна, ан-тиоксидантна, сорбцшна тератя та застосування препаратiв кальцт мають виражений позитивний ефект щодо активностi ферменту N-ацетилтрансферази у кровi обстежених дтей. Ключовi слова: актившсть ферменту N-ацетилтрансферази, екопатологiя, тератя, дти.
Вступ
Процеси ацетилювання вщграють важливу роль в обмт речовин, а 1х прояви розглядаються в наш час як генетично детермшована здатшсть оргашз-му метаболiзувати сполуки, що мютять амшогрупи, тобто здатшсть до детоксикацп цих сполук у фазi 2 бютрансформацп ксенобютиюв в органiзмi [1, 2].
Останшми роками особливу увагу дослщники придшяють з'ясуванню можливост використання показника здатност до ацетилювання для виявлен-ня схильност до екопатологи, зокрема до захворювань щитоподiбноl залози, нирок та оргашв сечови-вщно! системи в умовах забрудненого довкшля [3].
Прикладом такого регюну з поширеною серед дггей екопатолопею, спричиненою антропогенним забрудненням довкглля, е 1вано-Франювська область, що як одна з десяти (тсля Донецько'1, Лу-гансько'1, ЗапорiзькоI, Харювсько! та ш.) формуе еколопчну обстановку в цглому по Укра!ш Еколо-пчна ситуацiя в обласп е наслiдком багаторiчного накопичення забруднюючих речовин, особливо не-безпечних твердих вiдходiв промисловостi. До тери-тори з найбiльш складною еколопчною ситуацiею в областi належить Галицький район, де функцiонуе
Бурштинська ТЕС (екологiчно несприятливий ре-гюн — ЕНРб), Калуський район з потужним хiмiч-ним i прничовидобувним виробництвом (ЕНРк) та Долинський район iз нафтопромислами та на-фтопереробним заводом (ЕНРд). О^м Галицько-го, Калуського та Долинського районiв, еколопчно несприятливим вважаеться Снятинський район (ЕНРс), який належить до зони посиленого радiа-цiйного контролю [4]. Групою контролю були дiти з еколопчно чистого репону (ЕЧР) — м. Городенка 1вано-Франювсько! областi.
Аналiз результатiв клiнiчного, ультразвукового огляду та частоти захворюваносп обстежених дiтей вказуе, що екопатолопя у дiтей iз регiонiв, рiзних за характером забруднення, вiдзначаеться клiнiчним полiморфiзмом. У дггей iз радiацiйним навантажен-
Адреса для листування з автором: Кеч Наталш Роман1вна E-mail: [email protected]
© Кеч Н.Р., 2016 © «Здоров'я дитини», 2016 © Заславський О.Ю., 2016
KëiHi4Ha neAiorpifl / Clinical Pediatrics
ням екопатологiя мае неспецифiчний полюистем-ний характер i бiльш тяжку форму nepe6iry, про-являючись синдромами еколопчно! дезадаптацГ! та ксеногенно! штоксикацп, пров1дними з яких е па-толопя нирок, к1сток, шлунково-кишкового тракту та щитопод1бно! залози. У д1тей i3 рег1он1в, забруд-нених х1м1чними ксенобютиками, екопатолог1я мае б1льш м'який характер i проявляеться симптомами, характерними для синдрому еколопчно! дезадапта-цГ! та вторинно! Гмунно! недостатностi, маркерами яко! е патологiя верхнiх дихальних шлях1в — хрошч-ний тонзил1т, част1 застyднi захворювання та карiес зуб!в [5].
Молекулярна основа «швидких» та «повГльних» ацетиляторiв була розшифрована пор!вняно недавно. Як i передбачалось, ц причиною е пол1морФ1зм, зумовлений мутац1ями гена — тригера NAT2. Робо-ти св1тових учених [2, 5—7] показують, що близько 50 % представниюв европеощно! раси належать до представниюв «пов1льного» ацетилювання (NAT2*5 та NAT2*6). Активн1сть фермент1в ацетилювання в усГх «повГльних» ацетилятор1в знижена пор1вняно з нормою («швидкими» ацетиляторами) в середньо-му на 20 %, що призводить до зниження здатност1 !х орган1зму до детоксикацГ! сполук з ам1ногрупами. Зг1дно з думкою спещалгстш, «пов1льне» ацетилювання мютить у соб1 б1льше приховано! небезпеки для орган1зму [8, 9].
Мета роботи: вивчити р1вень бюх1м1чно! актив-ност1 ферменту N-ацетилтрансферази, продукцГ! гена NAT2 у д1тей з екопатолопею в динам1ц1 л1ку-вання.
Матер1али та методи
Проводили анал1з бюх1м1чно! активност1 N-ацетилтрансферази, що кодуеться геном NAT2 та бере участь у фаз1 2 бютрансформаци ксенобь отик1в, за методом Пребст1нга — Гаврилова в мо-дифжацп М.М. Англово! i Н.Ф. Толкачевсько! [10]. Принцип методу полягае в реакцГ! ацетилювання субстрату (сульфадимезину) пол1морфною N-ацетилтрансферазою (NAT) у цитозол1 гепатоци-т1в та адипоцит1в, що мають дв1 молекулярн1 фор-ми — «повГльну» та «швидку».
Визначення у кров1 та сеч1 виконуеться анало-пчно. Вгльний сульфадимезин: 2,5 мл фГльтрату + 0,1 мл 0,5% NaN02 перем1шують, через 10 хвилин додають 1,5 мл насиченого розчину CH3COONa, пе-рем1шують i додають 0,25 мл 0,5% резорцину. Пробу помщають у темне примщення. Через 15 хвилин на спектрофотометр! вим1рюють штенсившсть забарв-лення при 360 нм.
Загальний сульфадимезин: 2,5 мл фГльтрату + 0,25 мл 7-10% НС1 шкубують при t = 100 °С 30 хвилин. Шсля охолодження об'ем розчину доводить Н2О до 2,5 мл. Пот1м проводиться анал1з, аналог1чно як i для визначення вГльного сульфадимезину.
Розрахунок проводять, беручи до уваги значення екстинкцш вим1рювань загального i вгльного суль-фадимезин1в.
Всього було обстежено 239 дггей з ЕНР та 70 дь тей i3 ЕЧР. BiK дiтей — вiд 3 до 18 роив, стать: хлоп-щ — 48 %, дiвчата — 52 %. Bei дгги оглянул клiнiчно, ïm проведена iнструментальна (УЗД, ультразвукова денситометрiя) та лабораторна дiагностика. Згiдно з вимогами комiтету з бюетики «Про проведення ла-бораторних дослщжень бiологiчного матерiалу», вщ батьюв кожноï дитини отримана письмова згода на обстеження ïx дiтей.
Статистичну обробку клiнiчних i лабораторних даних здiйснювали за загальноприйнятою методикою iз застосуванням персонального комп'ютера в пакет програм Statistica 7 та Microsoft Excel (2007).
Результата досодження
Протягом трьох рокiв (2008—2010) ми обстежува-ли 239 дiтей, яю з народження проживали в еколопчно несприятливих регiонах 1вано-Франювсь^ област (мiста Бурштин, Долина, Калуш, Снятин). У цих дiтей пiсля клтчного огляду спецiалiстами вузького профiлю, шструментальних дослiджень — проведення ультразвукового огляду стану внутрш-н1х органiв i щитоподiбноï залози, ультразвуковоï денситометрiïï та лабораторних дослщжень — були дiагностованi тi чи iншi захворювання. Вам дггям було запропоновано проведення розробленого нами [11] комплексу стандартноï корекцИ дiагностованих екодетермiнованих станiв.
З огляду на лггературш данi та встановлену по-переднiми дослiдженнями провiдну роль мембра-нодеструкцïï й зниження антиоксидантноï актив-ностi кровi в патогенезi екопатологïï дiтям, крiм iндивiдуальних рекомендацш, було запропоновано пройти 2 рази на рж упродовж трьох роюв стандарт-ний комплекс терапïï (мембранопротектори, енте-росорбенти, препарати кальцiю у вжових дозах) iз метою виведення токсичних факторiв, запобiгання прогресуванню виявленоï патологïï та корекцïï по-рушень кальцieвого обмiну.
До стандартного медикаментозного комплексу увiйшли:
1. Аевгг — 1,5 мг/кг на добу протягом одного Mi-сяця.
2. Вггамш В6 — вiд 40 до 60 мг на добу протягом одного мюяця.
3. Ентеросорбенти (ентеросгель, атоксил, си-лекс) — по 1 чайнш ложщ 3 рази на добу протягом мюяця.
4. Препарати кальцго (CaD3 Нiкомед, кальцемш, вiтрум кальцiум) по 1 табл. на добу протягом одного мюяця при остеопенИ та протягом трьох мюящв при остеопорозг
Аналiз показниюв «повшьного» та «швидкого» ацетилювання у дггей з районiв iз рiзним характером забруднення (хГмГчним — ЕНРб, ЕНРд, ЕНРк i радiацiйним — ЕНРс) у динамщ трирГчного спо-стереження до та шсля лжування медикаментозним комплексом (сорбентами, антиоксидантами, мемб-ранопротекторами та препаратами кальщю) наведений в табл. 1.
№ 1(69) • 2016
www.mif-ua.com
69
KëiHi4Ha педiaтpiя / Clinical Pediatrics
У кровГ дiтей з хГмГчно забруднених регюшв (ЕНРб, ЕНРд, ЕНРк) ознака «повшьного» ацетилювання становила 44 %, «помГрно повшьного» — 34 %, а ознака «швидкого» ацетилювання зустрiчалась з частотою 22 %, що може свщчити про рГзко знижену бюхГмГчну активнiсть N-ацетилтрансферази у кровГ обстежених дiтей та ïx генетичну схильнють до виникнення екопато-логИ при дïï токсичних або антропогенних нега-тивних факторiв оточуючого середовища. У кровГ дiтей з радюлопчно забрудненого регiону (ЕНРс) частота ознаки «повшьного» ацетилювання становила 76 %, а ознака «швидкого» ацетилювання зу-стрiчаласть тшьки у 24 % обстежених дггей, що не дуже вщрГзняеться ввд висо^ частоти дгтей з «по-вГльним» типом ацетилювання з хГмГчно забруднених регюшв.
Така низька бюхГмГчна активнють ферменту, що кодуеться геном NAT2 та вщповщае за активнють процеав детоксикацïï у фазГ 2 бютрансформацИ ксенобютиюв, у обстежених дггей робить ïx безза-хисними перед шкщливими факторами довкшля.
Шсля лГкування у кровГ дгтей з ЕНРб, ЕНРд та ЕНРк 1вано-Франювсь^ област ознака «повшьного» ацетилювання становила 50 %, частота ознаки «швидкого» ацетилювання зросла з 22 до 50 %. У той час як уперше виявлеш дати з такою ж патолопею мали тгльки 35 % ознаки «швидкого» ацетилювання. У кровГ дггей Гз ЕНРс 1вано-Франювсь^ облас-т ознака «повшьного» ацетилювання до лжування становила 76 % у 2008 р., частота ознаки «швидкого» ацетилювання — всього 24 %. Шсля трирГчного лГку-вання у кровГ дгтей з ЕНРс ознака «повшьного» ацетилювання становила всього 14 %, а частота ознаки «швидкого» ацетилювання зросла з 24 до 86 %, у той час як уперше виявлеш дГти з екопатолопею з ЕНРс
мали 100 % ознаки «повшьного» та «помГрно повшьного» ацетилювання.
Вищенаведеш даш свГдчать про позитивний ефект вщ проведеноï терапИ у дггей як Гз хГмГчно, так i з радюлопчно забруднених регюшв, i вказують на негативш наслщки постшного надходження ксено-бютиюв в оргашзм дггей з еколопчно несприятли-вих регюшв, яю не пщдаються корекцïï екологчних впливГв.
Отже, можна стверджувати, що низька активнють ферменту, що кодуеться геном NAT2, у дггей з еколопчно забруднених регюшв 1вано-Фран-ювсь^ обласп обумовлюе ïx низьку здатнють до ацетилювання, що е пщГрунтям для формування екопатологïï, i в першу чергу — захворювань щито-подiбноï залози, кюток i нирок. Високий вщсоток «повГльних» ацетиляторГв серед дггей, яю прожива-ють на хГмГчно та радГацшно забрудненш територïï, вказуе на можливють використання показника типу ацетилювання як маркера полГморфгзму екопатоло-гïï, що виникае у дгтей при рГзних за характером за-брудненнях довкшля.
Мембранопротекторна, антиоксидантна, сорб-цшна терашя та застосування препарапв кальщю мають виражений позитивний ефект щодо актив-носп N-ацетилтрансферази у кровГ обстежених дггей, що дозволяе стверджувати про необхвднють застосування такого медикаментозного комплексу для корекцИ екопатологïï у дггей, яю прожива-ють на хГмГчно та радГацшно забруднених терито-рГях.
Висновки
1. Низька активнють ферменту, що кодуеться геном NAT2, у дгтей з екопатолопею, обумовлюе ïx низьку здатнють до ацетилювання, що е шдфунтям
Таблиця 1. Анал'з показникв «повшьного» та «швидкого» ацетилювання удтей з екопатолопею псля проведеноï терапИ'
Групи дней Дiапазон показнимв вщсотка ацетилювання
«Повшьний», < 30 % «noMipHO повшьний», 30-50 % «Швидкий», > 50 %
n % n % n %
ЕНРб, ЕНРд, ЕНРк (n = 136), до лтування 60 44*, ** 46 34*, ** 30 22
ЕНРб, ЕНРд, ЕНРк (n = 50), пюля лтування 0 0 25 50 25 50**
ЕНРб, ЕНРд, ЕНРк (n = 34), без лтування 8 24*** 14 41 12 35**
ЕНРс (n = 29), до лтування 9 31* 13 45*, ** 7 24
ЕНРс (n = 29), пюля лтування 0 0 4 14 25 86**
ЕНРс (n = 9), без лтування 4 44 5 66*** 0 0
ЕЧР (n = 72) 19 31 19 31 23 38
Примтки: * — в1рогщна р1зниця показника мж двома групами дтей з ЕНР iз р1зним характером забруд-нення; р < 0,001; ** — в1рогщна р'зниця показника мж даними дтей ¡з забрудненого району та контрольно' групи з ЕЧР, р1 < 0,001; *** — врогщна рзниця показника мж даними дтей до л^вання та в катамнез¡, р1 < 0,001.
KëiHi4Ha neAiorpifl / Clinical Pediatrics
для формування екозалежних захворювань щитопо-дiбноï залози, кiсток i нирок у цих дггей.
2. Мембранопротекторна, антиоксидантна, сорбцшна тератя та застосування препарата каль-цгю мають виражений позитивний ефект щодо ак-тивностг ферменту N-ацетилтрансферази у кровг обстежених дггей.
3. Високий вгдсоток «повГльних» ацетиляторгв серед дггей, що проживають на хгмгчно та радгацгй-но забрудненгй територИ, вказуе на можливгсть ви-користання показника типу ацетилювання як маркера пол1морф1зму екопатологИ.
Список л1тератури
1. Полиморфизм генов биотрансформации ксенобиотиков у женщин, родивших детей с врожденными пороками развития / [А.В. Шабалдин, О.А. Глушкова, О.С. Макарченко и др.] // Педиатрия. — 2007. — Т. 86, № 1. — С. 15-19.
2. Полиморфизм в генах человека, ассоциирующихся с биотрансформацией ксенобиотиков / [В.А. Спицин, С.В. Макаров, Г.В. Пай, Л.С. Бычковская]//Вестник ВОГиС. — 2006. — Т. 10, № 1. — С. 97-105.
3. Антипкт Ю.Г. Стан здоров 'я дтей в умовах ди рiзних екологiчних факторiв / Ю.Г. Антипкш // Мистецтво лжуван-ня. — 2005. — № 2. — С. 16-23.
4. Довкыля 1вано-Франтвщини: стат. зб. / за ред. Л.О. Зброй. — 1вано-Франтвськ, 2004. — 133с.
5. Гнатейко О.З., Кеч Н.Р, Лук 'яненко Н.С. Вплив антропогенно забрудненого довкыля на стан здоров 'я дтей // Актуальт питання педiатрu, акушерства та гшекологи. — 2013. — № 1. — С. 58-61.
6. Borlak J. N-acetyltransferase 2 (NAT2) gene polymorphisms in colon and lung cancer patients / J. Borlak, S. Reamon-Buettner // BMC Medical Genetics. — 2006. — Vol. 14. — P. 126-129.
7. Sim E. Arylamine N-acetyltransferases / E. Sim, I. Westwood, E. Fullam//Expert. Opin. Drug. Metab. Toxicol. — 2007. — № 3. — P. 169-184.
8. The role of NAT2 gene polymorphism in aetiology of the most frequent neurodegenerative diseases with dementia / Monika Gotqb-Janowska, Krystyna Honczarenko, Barbara Gawronska Szklarz, An-drzej Potemkowski//Neurologia i Neurochirurgia Polska. — 2007. — T. 41, № 5. — P. 388-394.
9. Deciphering the ancient and complex evolutionary history of human arylamine N-acetyltransferase genes / [E. Patin, L.B. Bar-reiro, P.C. Sabetiet al.]//Am. J. Hum. Genet. — 2006. — Vol. 78. — P. 423-436.
10. Анилова М.М., Толкачевская Н.Ф. // Лаборат. дело. — 1969. — № 3. — С. 45-48.
11. Схема комплексного л^вання дтей з екопатологкю та споаб контролю за його ефективтстю: шформацшний лист №273, 2003. — К..: Укрмедпатентшформ МОЗ Украши, 2003. — 4 с.
Отримано 03.02.16 ■
Кеч Н.Р.
ГУ «Институт наследственной патологии НАМН Украины», г. Львов
ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТА И-АЦЕТИЛТРАНСФЕРАЗЫ, ПРОДУКЦИИ ГЕНА ИАТ2 У ДЕТЕЙ С ЭКОПАТОЛОГИЕЙ ПОСЛЕ ПРОВЕДЕННОЙ ТЕРАПИИ
Резюме. Изучение биохимической активности фермента ^ацетилтрансферазы, продукции гена NAT2 у детей из экологически неблагоприятных регионов (ЭНР) является важным для выявления склонности к экопатологии, особенно к заболеваниям щитовидной железы, почек и органов мочевыводящей системы в условиях загрязненной окружающей среды. Примером такого региона являются химически загрязненные Галицкий, Долинский и Калуш-ский районы и радиологически загрязненный Снятин-ский район Ивано-Франковской области. Обследованы 239 детей с ЭНР и 70 детей из группы контроля. Возраст детей — от 3 до 18 лет, пол: мальчики — 48 %, девочки — 52 %. Все дети осмотрены клинически, им проведена инструментальная (УЗД, ультразвуковая денситометрия) и лабораторная диагностика до и после терапии. Биохимическим методом определена активность фермента ^ацетилтрансферазы. Низкая активность фермента, кодируемого геном NAT2, у детей с экопатологией, обусловливает их низкую способность к ацетилированию, что является основой для формирования экозависимых заболеваний щитовидной железы, костей и почек у этих детей. Мембранопротекторная, антиоксидантная, сорбционная терапия и применение препаратов кальция имеют выраженный позитивный эффект в отношении активности фермента ^ацетилтрансферазы в крови обследованных детей.
Ключевые слова: активность фермента ^ацетил-трансферазы, экопатология, терапия, дети.
Kech N.R.
State Institution «Institute of Hereditary Diseases of National Academy of Medical Sciences of Ukraine», Lviv, Ukraine
DETERMINATION OF THE BIOCHEMICAL ACTIVITY OF N-ACETYLTRANSFERASE ENZYME, NAT2 GENE PRODUCTION IN CHILDREN WITH ENVIRONMENTAL PATHOLOGY FOLLOWING RECEIVED TREATMENT
Summary. The study of the biochemical activity of the enzyme N-acetyltransferase, NAT2 gene production in children from ecologically unfavorable regions (EUR) is extremely important to identify predisposition to environmental pathology, including thyroid, renal and urinary diseases, in a contaminated environment. An example of this region is chemically contaminated Halytskyi, Dolynskyi and Kaluskyi districts and radio-logically contaminated Sniatyn district of the Ivano-Frankivsk region. We have examined 239 children from EUR and 70 children from the control group. Age of children — 3 to 18 years, sex: boys — 48 %, girls — 52 %. All children were examined clinically, they underwent instrumental (ultrasound investigation, ultrasound densitometry) and laboratory diagnosis before and after therapy. Using biochemical method, we have determined the activity of N-acetyltransferase enzyme. Low activity of the enzyme encoded by the gene NAT2, in children with environmental pathology causes their low capacity for acetyla-tion, which is the basis for the formation of environment-related diseases of the thyroid gland, bones and kidneys in these children. Membrane-protective, antioxidant, sorption therapy and the use of calcium supplements have a pronounced positive effect on the activity of the enzyme N-acetyltransferase in the blood of the children.
Key words: N-acetyltransferase enzyme activity, environmental pathology, treatment, children.
№ 1 (69) • 2016
www.mif-ua.com
71
