CC BY
77
УДК: 616.36:577.15
© Б.И. Кантемирова, В.И. Григанов, Д.Ш. Дубина, З.Г. Алиева
Б.И. Кантемирова, В.И. Григанов, Д.Ш. Дубина, З.Г. Алиева ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА CYP2C19 У ДЕТЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ В АСТРАХАНСКОМ РЕГИОНЕ
ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, г. Астрахань
Впервые у детей калмыцкой, ингушской и чеченской этнических групп, проживающих в Астраханском регионе, изучены частоты встречаемости генотипов CYP2C19, выявленных по полиморфному маркеру G681A. В изучаемых этнических группах обнаружена статистически достоверная разница в частоте встречаемости генотипов GG, GA, GG, ассоциированных с разной скоростью метаболизма лекарственных средств - субстратов CYP2C19. При проведении противосудорож-ной терапии (вальпроевой кислотой, карбамазепином), лечении язвенной болезни желудочно-кишечного тракта (омепразо-лом), антикоагулянтной (варфарином), психотропной (диазепамом) терапии следует учитывать наличие этнического полиморфизма CYP2C19 и с осторожностью осуществлять медикаментозную коррекцию.
Ключевые слова: биотрансформация, полиморфизм генов, цитохром Р-450, этнические группы, фармакогенетика.
B.I. Kantemirova, V.I. Griganov, D.Sh. Dubina, Z.G. Alieva POLYMORPHISM OF CYP2C19 GENE IN CHILDREN OF ASTRAKHAN REGION
Frequencies of occurrence of genotypes CYP2C19 revealed on polymorphic marker G681A are studied for the first time among children of the kalmyk, ingush and chechen ethnic groups living in the Astrakhan region. In studied ethnic groups statistically authentic difference in frequencies of occurrence of genotypes GG, GA, GG, associated with different speed of medical products metabolism - substrata CYP2C19 is found out. During anticonvulsive therapy (with valproic acid, carbamazepine), treatment of stomach ulcer of gastrointestinal tract (with omeprazole), anticoagulant (with warfarin) and psychotropic therapy (with diazepam), etc., it is necessary to consider the presence of ethnic polymorphism of CYP2C19 and to carry out medicamental correction with care.
Key words: biotransformation, polymorphism of genes, cytochrome Р-450, ethnic groups, pharmacogenetics.
В последние годы благодаря достижениям молекулярной генетики стало возможным изучать полиморфизм генов, кодирующих выработку ферментных систем печени, участвующих в метаболизме лекарственных средств (ЛС). Именно индивидуальный, генетически обусловленный ответ организма на ЛС предопределяет фармакокинетику и фармакодинамику препаратов [2, 5, 11, 12]. При носительстве генов, ассоциированных с быстрым метаболизмом ЛС, возможно снижение клинической эффективности препаратов. В случае обнаружения генотипов, ассоциированных с медленным метаболизмом ЛС-субстратов, можно ожидать возникновение побочных эффектов, связанных с кумуляцией препаратов [2, 5].
Поскольку большинство нежелательных побочных эффектов возникает при действии препаратов в средних терапевтических дозах, именно фармакогенетические исследования основных этапов фармакокинетики препаратов являются инструментом доказательной медицины и позволяют перевести фармакотерапию различных состояний у детей в разряд управляемых и предсказуемых процессов.
Результаты фармакогенетических исследований, проведенных отечественными и зарубежными учеными, свидетельствуют о наличии этнического полиморфизма генов системы цитохрома Р450 печени, выполняющей важнейшую роль в метаболизме ЛС [1, 3, 6, 7, 8, 9, 10].
В Астраханском регионе фармакогене-тические исследования в различных этнических группах имеют свою особую актуальность, поскольку Астрахань, пожалуй, является самым многонациональным городом России. Здесь проживает более 150 национальностей. Самыми многочисленными народностями являются русские, казахи, калмыки, татары, этнические группы Северного Кавказа -ингуши, чеченцы, дагестанцы, карачаевцы и черкесы [4].
Цитохром CYP2С19 представляет собой белок, состоящий из 490 аминокислотных остатков, имеющих молекулярную массу 55 кД. Ген CYP2С19 находится в 10-й хромосоме в локусе 10д24.1-24.3. Субстратами, индукторами и ингибиторами данного цитохрома являются более 30 лекарственных препаратов, принадлежащих к различным фармакологическим группам. В гене CYP2С19 описан ряд мутаций. Согласно литературным данным распространенность медленного типа метаболизма среди европейского населения составляет 2-5%, среди азиатского -15-20% [2, 5].
Учитывая большую роль CYP2С19 в метаболизме значительного количества лекарственных препаратов, незрелость ферментных систем печени ребенка, а следовательно, более высокий риск развития нежелательных побочных реакций, изучение полиморфизма CYP2С19 у детей различных этнических групп является необходимым для
обеспечения рационального и безопасного назначения лекарственных средств.
Материал и методы
Работа выполнена на кафедре педиатрии лечебного факультета ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России в рамках реализации гранта Президента РФ по государственной поддержке молодых ученых, кандидатов наук за проект «Разработка алгоритмов персонализированной фармакотерапии в педиатрии на примере Астраханского региона» (МК-1767.2011.7). В исследование вошло 150 детей различных этнических групп: калмыки - 50 человек, ингуши - 50 человек, представители чеченской национальности - 50 человек. Возраст обследуемых варьировал от 4-х до 18 лет.
Обследование проводилось при добровольном согласии ребенка или его родителей после ознакомления с целями и задачами исследования. Этническая принадлежность определялась при анкетировании родителей. При формировании этнических групп в исследование не вошли дети, рожденные от смешанных браков, и близкие родственники в пределах одной семьи (братья и сестры). В качестве биологического материала использовалась цельная кровь, полученная из куби-тальной вены, собранная в пробирки с ЭДТА. Определение полиморфизма СУР2С19 осуществляли методом полимеразной цепной реакции, предварительно выделив ДНК из образцов крови в лаборатории Научно -исследовательского института акушерства и гинекологии им. Д О. Отта Северо-Западного отделения РАМН, г. Санкт-Петербург.
Статистическую обработку результатов осуществляли методами непараметрической статистики с использованием программы ОгарЬРа^ Для изучения распределения частот генотипов и аллелей полиморфного локуса О681А гена СУР2С19 использовали метод х2 (уравнение Пирсона с поправкой Йетса) и метод Фишера. Для изучения равновесного распределения частот генотипов СУР2С19 в исследуемых этнических группах использовали формулу Харди-Вейнберга. Соответствие уравнению Харди-Вейнберга считали достоверным при р>0,05.
Результаты и обсуждение
При изучении равновесного распределения частот генотипов СУР2С19 по полиморфному маркеру О681А в общей выборке установлено соответствие равновесию Харди-Вейнберга - х2 =0,8242; р=0,3640 (р>0,05), что свидетельствует о репрезентативности выбор-
ки. Во всех наблюдаемых нами этнических группах также отмечено соответствие равновесному распределению частот генотипов СУР2С19 по полиморфному маркеру О681А согласно уравнению Харди-Вейнберга: в
группе детей калмыцкой национальности %2=0,3240, р=0,5692; в ингушской этнической группе х2=0,1212, р=0,7277; в группе детей чеченской национальности х2=0,3267, р=0,5676 (р>0,05).
При сравнении распределения частот генотипов по полиморфному маркеру О681А (СУР2С19*2) СУР2С19 у калмыков и ингушей выявлены выраженные статистически достоверные отличия (табл. 1). Наличие генотипа ОО, ассоциированного с быстрым метаболизмом ЛС-субстратов СУР2С19, наблюдалось у 62% калмыков и 88% ингушей. Генотипы ОА и АА, ассоциированные с медленным метаболизмом ЛС, выявлены у 36% калмыков и 12% ингушей.
Таблица 1
Сравнение частот генотипов по полиморфному марке-
ру 0681Л (СУР2Є19*2) СУР2С19 у калмыков и ингушей
Г енотип Калмыки, п=50 Ингуши, п=50
ОО 31 (62%) 44 (88%)
ОЛ+АА 19 (38%) 6 (12%)
Примечание. Метод х 2: X 2=5,765, р=0,0163. Метод Фишера: р=0,0102 (выраженные статистически достоверные различия).
Изучая и сравнивая частоты распределения полиморфных генов по маркеру О681А (СУР2С19*2) СУР2С19 у калмыков и чеченцев нами выявлены статистически достоверные различия в частотах встречаемости генотипа ОО, ассоциированного с быстрым метаболизмом ЛС-субстратов СУР2С19, генотипов ОА и АА, предполагающих медленную биотрансформацию и элиминацию ЛС-субстратов СУР2С19 (табл. 2). Генотип ОО встречался у 62% калмыков и 82% чеченцев. Генотипы ОА и ОА встречались у 38% детей калмыцкой и 18% чеченской национальностей.
Таблица 2
Сравнение частот генотипов по полиморфному марке-
ру 6681Л (СУР2С19*2) СУР2С19 у калмыков и чеченцев
Г енотип Калмыки п=50 Чеченцы п=50
ОО 31 (62%) 41 (82%)
ОЛ+АА 19 (38%) 9 (18%)
Примечание. Метод х 2 : X 2=3,6, р=0,0289. Метод Фишера: р=0,0280 (значительная статистически достоверная разница).
При сравнении частот распределения генотипов СУР2С19 по маркеру О681Л у детей ингушской и чеченской национальностей статистически достоверной разницы распределения не выявлено, что, на наш взгляд, можно объяснить родством и схожестью двух народностей, проживающих длительное время в одинаковых эколого-географических условиях (табл.3). Генотип ОО выявлен у 88%
детей ингушской и 82% чеченской национальностей. Генотипы ОЛ и АА СУР2С19, определяемые по маркеру О681Л, наблюдались у 12% ингушей и 18% детей чеченской национальности.
Таблица 3
Сравнение частот генотипов по полиморфному маркеру'_О682ЛСУР2С19*2)_СУР2С19у_ингушей_ичеченцев
Г енотин Ингуши n=50 Чеченцы n=50
GG 44 (88%) 41 (82%)
GA+АА 6 (12%) 9 (18%)
Примечание. Метод х2 : X 0,1370, р=0,7113. Метод Фишера: р=0,5327 (не достоверно).
Выводы
У детей ингушской, калмыцкой и чеченской национальностей, проживающих на территории Астраханского региона, выявлена разная частота встречаемости генотипов изофермента цитохрома Р450 СУР2С19, определяемых по маркеру О681А, что может свидетельствовать о наличии этнической специ-
фичности метаболизма лекарственных средств - субстратов СУР2С19. Заслуживающим, на наш взгляд, внимания является высокая частота встречаемости генотипа, ассоциированного с медленным метаболизмом ЛС-субстратов СУР2С19 у детей чеченской, калмыцкой и ингушской национальностей, что может быть предопределяющим фактором в возникновении нежелательных побочных эффектов. При проведении противосудорожной терапии (вальпроевой кислотой, карбамазепи-ном), лечении язвенной болезни желудочнокишечного тракта с назначением ингибиторов протонной помпы, антикоагулянтной, психотропной терапии (диазепамом) и др., следует учитывать особенности этнического полиморфизма СУР2С19 и с осторожностью осуществлять медикаментозную коррекцию.
Сведения об авторах статьи:
Кантемирова Бэла Исмаиловна - к.м.н., доцент кафедры педиатрии лечебного факультета ГБОУ ВПО АГМА Мин-здравсоцразвития России. Адрес: 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121. Тел. (8512) 52-41-43.
E-mail:[email protected].
Григанов Владимир Иванович - д.м.н., профессор, заведующий кафедрой педиатрии лечебного факультета ГБОУ ВПО АГМА Минздравсоцразвития России. Адрес: 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121. Тел. (8512) 52-41-43. E-mail:[email protected].
Дубина Диляра Шагидуллаевна - д.м.н., профессор, заведующая кафедрой фармакологии ГБОУ ВПО АГМА Минздравсоцразвития России. Адрес: 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121. Тел. (8512) 52-41-43. E-mail:[email protected]. Алиева Зайнаб Гаджиевна - аспирант кафедры педиатрии лечебного факультета ГБОУ ВПО АГМА Минздравсоцразвития России. Адрес: 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121. Тел. (8512) 52-41-43. E-mail:[email protected].
ЛИТЕРАТУРА
1. Ахматьянова, В.Р. Хромосомные аберрации в лимфоцитах крови у представителей коренного и пришлого населения Кемеровской области в связи с полиморфизмом генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков: автореф. дис. ...канд. мед. наук. -Уфа, 2010. - 24 с.
2. Кукес, В.Г. Метаболизм лекарственных средств: клинико-фармакологические аспекты. - М.: Реафарм, 2004. - 144 с.
3. Остапциев, А.В. Полиморфизм гена CYP1A2 у телеутов Кемеровской области /А.В. Остапциев, А.В.Шабалдин, Е.А.Шерина [и др.] // Успехи современного естествознания. - 2006. - №2. - С.69-70.
4. Степанов, В.В. Этнический и религиозный состав населения Приволжского федерального округа // Материалы регионального семинара «Миграционная ситуация в регионах России». М. - 2004. - С.178-196.
5. Сычев, Д.А. Раменская Г.В., Игнатьев И.В. [и др.]. Клиническая фармакогенетика: учебное пособие под ред. В.Г. Кукеса и Н.П.Бочкова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. - 248 с.
6. Федорова Ю.Ю., Карунас А.С., Нургалиева А.Х. [и др.]. Роль полиморфных вариантов генов системы биотрансформации в развитии аллергических заболеваний у татар // Медицинская генетика. - 2010. - Т. 9, N° 6. - С. 28-35.
7. Bilgen T, Tosun O, Luleci G, et. al. Frequencies of four genetic polymorphisms in the CYP1A2 gene in Turkish population // Genetika. - 2008. - №8. - P.1133-1136.;
8. Imaizumi T, Higaki Y, Hara M, et. al. Interaction between cytochrome P450 1A2 genetic polymorphism and cigarette smoking on the risk of hepatocellular carcinoma in a Japanese population // Carcinogenesis. - 2009. - №10. - P.1729-34. Epub 2009 Jul 30.;
9. Ingelman-Sundberg M., Oscarson M., McLellan R.A. Polymorphic human cytochrome P450 enzymes: an opportunity for individualized drug treatment // Trends Pharmacol Sci. - 1999. - С. 342-349.
10. Lim J.S, Singh O, Ramasamy R.D, et al. Pharmacogenetics of CYP1A2, novel polymorphisms and haplotypes in three distinct Asian populations // Drug Metab Pharmacokinet - 2010. - №6. - P.616-623.
11. Steinbrook R. Testing medications in children // N Eng J Med. 2002. - V.347 - Р.18.
12. Trenk D, Hochholzer W, Fromm M.F, et al. Cytochrome P450 2C19 681G>A polymorphism and high on-clopidogrel platelet reactivity associated with adverse 1-year clinical outcome of elective percutaneous coronary intervention with drug-eluting or bare-metal stents // J Am Coll Cardiol. - 2008. - №20. - P.1925-1934.
