CC BY
54
УДК 616.24-002-022.36-092 Кубанский научный медицинский вестник № 8 (122) 2010
15. Link J., Feyerabend B, Grabener M, Linstedt U., Brossmann J, Thomsen H., HellerM. Department of radiology, Christian-Albrechts-University of Kiel, Germany. Dacron-covered stent-grafts for the percutaneous treatment of carotid aneurysms: effectiveness and biocompatibility - experimental study in swine // Radiology. - 1996 Aug. - Vol. 200, № 2. - P. 397-401.
16. Lord R. S. A., Raj T. B., Stary D. L., Nash P. A., Graham A. R, Goh K. H. Comparison of saphenous vein patch, polytetrafluoroethylene patch, and direct arteriotomy closure after carotid endarterectomy. Part I: Perioperative results // J. vasc. surg. - 1989. - № 9. - P. 521-529.
17. Mannheim D., Weller B., Vahadim E., Karmeli R. Carotid endarterectomy with a polyurethane patch versus primary closure: a prospective randomized study // J. vasc. surg. - 2005. - № 41. - P. 403-408.
18. Naylor R., Hayes P. D., Payne D. A., Allroggen H., Steel S., Thompson M. M., London N. J., Bell P. R. Randomized trial of vein versus dacron patching during carotid endarterectomy: long-term results // J. vasc. surg. - 2004. - № 39. - P. 985-993.
19. O'Hara P. J., Hertzer N. R., Krajewski L. P., Beven E. G. Saphenous vein patch rupture after carotid endarterectomy // J. vasc. surg. - 1992. - № 15. - P. 504-509.
20. O’Hara P. J., Hertzer N. R., Mascha E. J., Krajewski L. P., Clair D. G., Ouriel K. A prospective, randomized study of saphenous vein patching versus synthetic patching during carotid endarterectomy // J. vasc. surg. - 2002. - № 35. - P. 324-330.
21. Papanicolaou G., Tomas C., Yellin A. E., Weaver F. A. Relationship between intraoperative color flow duplex findings and early restenosis after carotid endarterectomy: a preliminary report // J. vasc. surg. - 1996. - V. 24, № 4. - P. 588-596.
22. Roth S. M., Back M. R., BandykD. F. et al. A rational algorithm for duplex scan surveillance after carotid endarterectomy // J. vasc. surg. - 1999. - V. 30, № 3. - P. 453-460.
Поступила 13.09.2010
E. А. БАИГОЗИНА1, И. В. КУЛИКОВ2
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА ФНО-a G(-308) ■ A И ЕГО РОЛЬ В ВОЗНИКНОВЕНИИ И ИСХОДЕ НОЗОКОМИАЛЬНОЙ ПНЕВМОНИИ
Государственное учреждение здравоохранения Омской области «Областная клиническая больница», Россия, 644111, г. Омск, ул. Березовая, 3, тел. (3812) 244237;
2ГУ НИИ терапии СО PAMH,
Россия, 630089, г. Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1, тел. (383) 2642516.
E-mail: [email protected]
В ходе обследования молекулярно-генетическому анализу подвергнуты образцы ДНК 75 больных с нозокомиальной пневмонией. Изучен полиморфизм гена ФНО-a в позиции -308 G^A, и обсуждено влияние данной нуклеотидной замены на уровень продукции ФНО-a, а также её вклад в развитие и исход нозокомиальной пневмонии. Выявлено, что генетически запрограммированная измененная продукция ФНО-a, а именно гиперпродукция при носительстве аллеля А гена ФНО-а (-308 G^A), сказывается на тяжести течения нозокомиальной пневмонии, частоте присоединения легочных осложнений и повышенной секреции С-реактивного белка.
Ключевые слова: полиморфизм, ген ФНО-a, нозокомиальная пневмония.
E. A. BAYGOZINA1,1. V. KULIKOV2
TNF-a GENE POLYMORHISM AND ROLE IN DEVELOPMENT AND OUTCOME OF NOSOCOMIAL PNEUMONIA
1Public health services of the Omsk region «Regional clinical hospital»,
Russia, 644111, Omsk, Berezovaya street, 3, tel. (3812) 244237;
2public health services scientific research institute of therapy Siberian department of the Russian academy of medical science,
Russia, 630089, Novosibirsk, B. Bogatkova street, 175/1, tel. (383) 2642516. E-mail: [email protected]
During inspection samples of DNA of 75 patients with nosocomial pneumonia are subjected the genetic analysis. Polymorphism of TNF-a gene in the position-308 G ^A, also influence nucleotide substitutions by production level cytokine TNF-a; and also its contribution to development and an outcome nosocomial pneumonia. It is revealed that genetically programmed changed production TNF-a; namely hyperproduction at carring allele A of TNF-a gene, affects of current nosocomial pneumonia, frequency of joining of pulmonary complications and the raised secretion of C-reactive protein.
Key words: polymorphism, gene TNF-a, nosocomial pneumonia.
Фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-а) играет исхода. Полиморфизм гена ФНО-а в позиции -308 про-
ключевую роль в патогенезе острого воспалительного моторной области включает наиболее распространен-
ответа при нозокомиальной пневмонии (НП), коррели- ный аллель G (ФНО-а-308в) и так называемый «ди-
руя в высоких концентрациях с тяжестью её течения и кий тип» аллель А (ФНО-а-308А), модифицирующий
экспрессию гена [3]. Среди известных инфекционных заболеваний сведения о влиянии полиморфизма гена ФНО-а на возникновение, течение и исход НП немногочисленны. в. W. Waterer, К. в. Wunderink и соавт. указали на генетическую предрасположенность к вне-больничной пневмонии [8, 9, 10], а также показали, что аллель ФНО-а-238А ассоциируется с достоверно высоким риском летального исхода у пациентов от данного заболевания [10]. Цель нашего исследования -дать характеристику клинических и иммунологических особенностей возникновения, течения и исхода НП на основании изучения полиморфизма гена провоспали-тельного цитокина ФНО-а для определения его влияния на характер течения и прогноз заболевания.
Методика исследования
Анализ полиморфных локусов гена ФНО-а
в(-308)^А проводили с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) в стандартных условиях на амплифика-торе «Терцик» («ДНК-Технология», Москва). Для геноти-пирования полиморфного локуса ФНО-а в(-308)^А использовали ПЦР с дальнейшей рестрикцией ампликонов эндонуклеазой рестрикции Тад!. Продукты рестрикции разделяли с помощью электрофореза в 8%-ном полиакриламидном геле. ФНО-а в сыворотке крови определяли с помощью набора реагентов «РгоСоп Т^а» фирмы «Протеиновый контур» (Санкт-Петербург).
Результаты исследования
Распределение частот генотипов и аллелей гена ФНО-а в (-308)^Л у больных с НП в зависимости от тяжести течения в сравнении с контрольной группой представлено в таблице 1.
Как видно из таблицы 1, нормальный генотип в/в гена ФНО-а встречался в группе больных с тяжелой НП в 2 раза реже (р<0,001). «Дикий тип» аллель ФНО-а-308А в структуре генотипа в/Л чаще наблюдался у пациентов с тяжелым течением НП (р<0,001). Достоверных различий по генотипу А/А между обследуемыми группами и контролем не получено. Однако аллель ФНО-а-308А также достоверно чаще определялся в группе больных с тяжелой НП (р<0,01).
Нами выявлена корреляционная зависимость между носительством аллеля -308А и риском инфицирования грамотрицательной микрофлорой у больных с НП (г=+0,51; р<0,05). В нашей работе также у больных с НП при носительстве генотипа А/А гена ФНО-а наблюдается
максимальная концентрация данного цитокина в плазме по сравнению с генотипами G/G и G/A, и выявлена корреляционная связь между генотипом А/А и содержанием ФНО-a в сыворотке крови (r=+049; р<0,05) (рис. 1).
По нашим данным, гиперпродукция секреторного ФНО -a при носительстве аллеля А обусловливает патогенетическое действие данного провоспалительного цитокина в концентрациях, превышающих нормативные значения (в нашей работе содержание ФНО-a в сыворотке крови у здоровых доноров не превышало 4 пкг/мл). Нами проведены клинико-генетические сопоставления в отношении гена ФНО-a, наиболее значимые из которых представлены в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, с генетическим полиморфизмом ФНО-a ассоциировалось только присоединение легочных осложнений, чаще всего дыхательной недостаточности (р=0,01). Более частое развитие осложнений у больных с генотипом А/А гена ФНО-a мы объясняем сверхсильными иммунными реакциями, в ходе которых усиливается агрегация лейкоцитов к сосудистому эндотелию, стимулируется его прокоагулян-тная активность, в очаг воспаления привлекается избыточное количество эффекторных клеток, что приводит к цитокин-опосредованному повреждению легких [1].
У большинства наших больных пневмония развивалась на фоне вторичного иммунодефицитного состояния, в связи с чем имело место неадекватное (сверхос-трое или затяжное) протекание воспаления. Возможно, это являлось следствием генетически обусловленной дизрегуляции. НП - заболевание, возникающее в результате суммарного влияния генетических причин и внешних факторов среды. Нами проведен множественный регрессионный анализ с целью обнаружения и сопоставления ряда внешних факторов риска для развития НП, а также с целью оценки полиморфизма гена ФНО-a в патогенезе НП как генетического фактора. Основные факторы риска формирования НП представлены в таблице 3.
Как видно из таблицы 3, достоверными факторами риска развития НП являются длительность пребывания в стационаре, оперативное вмешательство, тяжесть состояния по шкале APACHE II, сепсис и носительство аллеля ФНО-a-308А.
В нашем исследовании выявлено, что генотип А/А гена ФНО-a позитивно коррелировал с содержанием сывороточного С-реактивного белка (СРБ) (r=+0,38, p<0,001), что наглядно изображено на рисунке 2.
Таблица 1
Частоты генотипов и аллелей гена ФНО-a G(-308)^A, абс. (%)
Группа Генотипы Аллели
G/G G/A A/A G A
Тяжелая НП (n=43) 23 (53,49)* 17 (39,53)^ 3 (6,98) 63 (73,26) 23 (26,74)#
Среднетяжелая НП (n=32) 17 (53,13) 13 (40,63) 2 (6,25) 47 (73,43) 17 (26,56)
Контроль (n=58) 46 (79,31) 9 (15,52) 3 (5,17) 101(87,07) 15 (12,94)
Примечание: * и Ц - достоверность различий между группами пациентов с тяжелой НП и контролем по генотипам (р<0,001);
# - достоверность различий между аналогичными группами (р<0,01).
Кубанский научный медицинский вестник № 8 (122) 2010
Кубанский научный медицинский вестник № В (122) 2010
■&
f § Ф
I *
m ^ я с
ф 0Q
Ч
О
о
60
50-
40
30
20
10
0
57,3*
7,85 8,41
G/G G/A A/A
Примечание:
Рис. 1. Содержание ФНО-а в сыворотке крови в зависимости от аллельного полиморфизма гена ФНО-а
- достоверность различий между подгруппами пациентов с генотипом А/А и генотипами Є/Є и Є/А (р<0,001).
Таблица 2
Клиническая характеристика пациентов с НП по распределению частот генотипов гена ФНО-а G(-308)^A, абс. (%)
Характеристика G/G (n=39) G/A (n=30) A/A (п=б) Pu
Возраст, лет (M±SD) 48,32±1,1 49,01±1,2 4В,45±1,3 >0,05
CPIS, баллы (M±SD) 9 3 8
Кол-во дней в ОРИТ, сут. 8,0±1,01 В,0±0,05 9,10±1,04 >0,05
(M±SD) 23±6 20±3 24±3 >0,05
Кол-во дней ИВЛ, сут. (M±SD) 22±9 22±6 29±4 >0,05
MODS, баллы (M±SD) 6±1 6±3 7±3 >0,05
Частота легочных осложнений, % 32 0 62 =0,01
Примечание: рu - критерий Mанна-Уитни.
/л
г/
м
LQ
Р
С
G/G G/A A/A
Рис. 2. Содержание СРБ в плазме в зависимости от генотипа гена ФНО-а
26
Таблица 3
Роль внешних факторов и полиморфизма гена ФНО-а G(-308)^A в генезе НП
Факторы ОШ 95 % ДИ р
Возраст, лет 1,013 0,987-1,032 0,304
Продолжительность пребывания в стационаре 1,022 1,009-1,038 0,001
Предшествующее использование антибиотиков 1,728 0,799-3,659 0,154
Оперативное вмешательство 2,711 1,254-5,890 0,011
Применение глюкокортикостероидов и седативных препаратов 1,187 0,830-1,711 0,322
Тяжесть состояния по шкале APACHE II, баллы 1,672 1,278 1,006-2,758 0,588-2,723 0,045 0,531
Сепсис 2,243 1,035-4,890 0,038
Аллель ФНО-а-308А 2,611 1,230-5,511 0,011
Подобная корреляция, по-видимому, обусловлена плейотропной функцией ФНО-а стимулировать синтез другого цитокина - интерлейкина-6, который, в свою очередь, способствует индукции синтеза СРБ гепато-цитами. Генотип А/А гена ФНО-а провоцирует гиперпродукцию данного цитокина, как было указано выше.
Обсуждение
Данные о распределении частот генотипов и аллелей гена ФНО-а в зависимости от тяжести течения НП сходны с результатами других исследователей. G. J. Tang и соавт. выявили, что пациенты, госпитализированные в отделение интенсивной терапии с хирургической инфекцией, чаще являлись носителями аллеля ФНО-а-308А по сравнению с общей популяцией людей [6]. Однако у этих больных не выявлено большей тенденции к развитию септического шока и повышенной концентрации ФНО-а в сыворотке крови. Тем не менее у больных - носителей аллеля ФНО-а-308А, у которых развивался септический шок, летальность была выше [6]. J. P. Mira и соавт. обнаружили достоверно более частое наличие аллеля ФНО-а-308А у пациентов, умерших от септического шока [4]. В противоположность этим исследованиям результаты F. Stuber и соавт. не нашли ассоциаций между аллелем ФНО-а-308А и развитием сепсиса [5]. Данные G. W. Waterer и соавт. указали на отсутствие взаимосвязи между генотипом гена ФНО-а-308 и развитием септического шока у больных с внебольничной пневмонией [7]. Подобные конфликтные результаты обусловливают интерес к изучению полиморфизма данного гена в популяции больных с НП. В большинстве исследований документировано, что наличие аллеля ФНО-а-308А промоторного региона приводит к повышению транскрипционной активности по сравнению с аллелем ФНО-а-308G.
Сведения о влиянии полиморфного локуса-308 гена ФНО-а на частоту развития осложнений от пневмонии неоднозначны. В ряде публикаций указывается на корреляцию между «высокопродуцирующим» генотипом А/А и развитием септического шока. Однако в литературе встречаются данные, свидетельствующие о том, что «низкопродуцирующий» аллель ФНО-a-308G также связан с развитием инфекционных осложнений после хирургических вмешательств [2]. В работе G. W. Waterer и соавт. указывается, что внебольничная пневмония осложняется развитием септического шока при носительстве гаплотипов 250А:308G и 250G:308G генов LT^+150 и ФНО-а-308 [7].
Таким образом, данные о распределении частот генотипов и аллелей гена ФНО-а показали преобладание
генотипа G/A и аллеля А у лиц с НП по сравнению с контролем. Выявлена ассоциация между генотипом А/А и содержанием сывороточного ФНО-а, что согласуется с результатами большинства проведенных ранее исследований. Отмечено, что «высокопродуцирующий» аллель ФНО-а-308А связан с большей частотой развития легочных осложнений НП, в частности, дыхательной недостаточности и острого респираторного дистресс-синдрома. Нами получены достоверные данные, указывающие на роль полиморфного локуса гена ФНО-а-308G/A в генезе НП в совокупности с внешними факторами. Впервые выявлена позитивная корреляция между генотипом А/А гена ФНО-а и содержанием СРБ в плазме. Наконец, получены достоверные данные, указывающие на роль полиморфного локуса гена ФНО-a-308G/A в генезе НП в совокупности с внешними факторами.
ЛИТЕРАТУРА
1. Маркелова Е. В., Гельцер Б. И., Корявченкова И. В., Костюш-ко Ф. В. Состояние системы цитокинов при нозокомиальных пневмониях // Цитокины и воспаление. - 2003. - Т. 2, № 1. - С. 14-19.
2. Azim К., McManus R., Brophy К. et al. Genetic polymorphisms and the risk of infection following esophagectomy. Positive association with TNF-а gene -308 genotype // Annals of surgery. - 2007. - Vol. 246 (1). - P. 122-128.
3. Holmes C. L., Russell J. A, Walley K. R. Genetic polymorphisms in sepsis and septic shock. Role in prognosis and potential for therapy // Chest. - 2003. - Vol. 124. - P. 1103-1115.
4. Mira J. P., Cariou A., Grall F. et al. Assoriation of TNF2, a TNF-а promoter polymorphism, with septic shock susceptibility and mortality: a multicenter study // JAMA. - 1999. - Vol. 282. - P. 561-568.
5. Stuber F., Udalova L. A., Book M. et al. -308 tumor necrosis factor (TNF) polymorphism is not associated with survival in severe sepsis and is unrelated to lipopolysaccharide inducibility of the human TNF promoter // J. inflamm. - 1995. - Vol. 46. - P. 42-50.
6. Tang G. J., Huang S. L., Yien H. W. et al. Tumor necrosis factor gene polymorphism and septic shock in surgical infection // Crit. care med. - 2000. - Vol. 28. - P. 2733-2736.
7. Waterer G. W., Quasney M. W., Cantor R. M. et al. Septic shock and respiratory failure in community-acquired pneumonia have different TNF polymorphism associations // Am. j. respir. crit. care med. -2001. - Vol. 163. - P. 1599-1604.
8. Waterer G. W., Wunderink R. G. Genetic susceptibility to pneumonia // Clin. chest med. - 2005. - Vol. 26 (1). - P. 29-38.
9. WunderinkR. G., Waterer G. W. Genetics of sepsis and pneumonia // Curr. opin. crit. care. - 2003. - Vol. 9 (5). - P. 384-389.
10. Wunderink R. G., Waterer G. W. Genetics of community-acquired pneumonia // Semin. respir. crit. care med. - 2005. - Vol. 26. - P. 553-562.
Поступила 29.06.2010
Кубанский научный медицинский вестник № 8 (122) 2010
