CC BY
24
is^^T/ребёнка
КёУчна пед1атр1я / Clinical Pediatrics
УДК 616.5-002.2 DOI: 10.22141/2224-0551.6.74.2016.82124
емЕць о.в.
Нацюнальний медичний унверситет¡мен/ О.О. Богомольца, м. Ки/в, Укра/на
ВЗАвМОЗВ'ЯЗОК Mix ОДНОНУКЛЕОТИДНИМИ
nOAiMOPOi3MAMM ГЕЫВ ЛiЗОCОMНОГО ТА ПPOТЕACOMНOГO ПPOТЕOЛi3У ТА IX ВПЛИВ НА ЕФЕКТИВНiCТЬ ЛiКУВAННЯ БPOНXiAЛЬНOl' ACТMИ В ДiТЕЙ
Резюме. Мета. Визначити зв'язокмiж однонуклеотидним полiморфiзмом rs510432гена ATG5та rs4769628 гена РОМР, виявити комбтаци алельних варiантiв високого ризику розвитку атотчних захворювань. З'ясувати вплив алельних варiантiв зазначених гетв на ефективтсть лтування бронхiальноi астми в di-тей. Матерiали таметоди. Для визначення взаемодимiж однонуклеотидними полiморфiзмами гетв ATG5 та РОМРвикористовувався метод багатофакторногозменшення просторовостi. Для оцнки ефективнос-тi терапп бронхiально'iастми застосована 5-бальна шкала тесту контролю астми. Оцнювалася динамi-ка сумарно'1' оцтки контрольованостi бронхiальноi' астми через 12 тижтв тсля призначення стандартно'1' терапп у дтей залежно вгд алельних варiантiв rs510432 гена ATG5та rs4769628 гена РОМР. Результати. Полiморфiзми rs510432 гена ATG5 та rs4769628 гена РОМР мають антаготстичну взаемодт. Високий ризик розвитку атотчних захворювань вiдмiчаеться при таких комбшащях: гетерозиготний (СТ) або мi-норний (ТТ) генотипи гена ATG5у комбшаци з гетерозиготним (AG) або мажорним (АА) генотипами гена РОМР. При проведент стандартно'1' терапп протягом 12 тижшв середтй бал сумарно'1'оцнки контрольо-ваностi бронхiально'iастми вiрогiдно вищийу хворих 1змажорним та гетерозиготним варiантами полiмор-фiзму rs510432 гена ATG5, тж у пацiентiв з мторним генотипом (р < 0,05). У хворих Ь гетерозиготним генотипом AG rs4769628 гена РОМР середтй бал сумарно'1' оцшки контрольованостi бронхiальноi' астми вiрогiдно вищий, тж у дтей iз мажорним варiантом генотипу АА (р < 0,05). Висновки. Виявлет комбтацп алельних варiантiв rs510432 гена ATG5 та rs4769628 гена РОМР асоцшован з високим ризиком розвитку атотчних захворювань у дтей. Середтй бал сумарно'1' оцнки контрольованостi бронхiальноi' астми зале-жить вгд полiморфiзмiв rs510432 гена ATG5та rs4769628гена РОМР.
Ключовi слова: однонуклеотидний полiморфiзм, автофагiя, ATG5, протеасомальний протеолiз, РОМР, бронхiальна астма, дти.
Вступ
Дослщження, спрямоваш на пошук гешв, що визначають схильшсть до розвитку, тяжшсть пере-б1гу та вщповщь на л1кування броншально! астми, е ключовими для впровадження основних постулат1в концепци персонал1зовано! медицини [6, 17]. Ви-явлення фактор1в ризику розвитку хвороби дозволить своечасно провести профшактичш заходи за-поб1гання !й — адекватне л1кування рестраторних шфекцш, ел1мшацго алергешв, ранне застосування препарапв для терапп астми тощо. Вивчення гешв, що впливають на тяжшсть переб1гу, дозволить ви-дшити групи пащенпв 1з ризиком швидкого про-гресування та тяжкого перебяу бронх1ально! астми.
Дослщження генетичних факторiв, що визначають вщповщь на л^вання в майбутньому, сприятиме шдбору препарату та його дозування вщповщно до шдивщуальних особливостей хворого [11, 17, 21].
Адреса для листування з автором:
бмець Оксана Вштс^вна
НМУ iменi О.О. Богомольця,
вул. Алшера Наво1, 3, м. Кшв, Украша, 02125
E-mail: [email protected]
© бмець О.В., 2016 © «Здоров'я дитини», 2016 © Заславський О.Ю., 2016
Терапевтична ефективнiсть препарапв, що най-частше застосовуються для лiкування бронхiальноi астми, визначаеться великою кiлькiстю генетичних варiантiв [19]. На сьогоднi фармакогенетичнi до-слщження показали залежнiсть ефективностi за-стосування р2-агошспв швидко! дп вщ генетичних варiантiв рецептора (ADRB2), шгаляцшних глю-кокортикостерощв (1ГКС) — вщ рiзних алельних варiантах генiв, що беруть участь у метаболiзмi пре-парапв (STIP1, T ген, GLCCI1), антагошспв лейко-трiенових рецепторiв — вщ полiморфiзму в промоте-рi гена ALOX5 [11]. Однак, незважаючи на досягнул результати, прогнозування ймовiрностi розвитку терапевтично! резистентностi при лiкуваннi бронхь ально! астми в пацiента наразi неможливе [19]. Ак-туальним залишаеться пошук генiв-кандидатiв для доповнення генетичних профшв розвитку, перебiгу та вщповщ на лiкування бронхiальноi астми.
Автофапчно^зосомна система та протеасо-мальний протеолiз являють собою головнi шляхи деградацп бiлкiв у клiтинi. О^м забезпечення контролю якостi протешв, протеолггичш системи забезпечують розщеплення короткоживучих регу-ляторних протешв та посттрансляцшну обробку функцiональних протежв, якi беруть участь у па-тогенезi атотчних захворювань. Наприклад, убж-вiтин-протеасомна система являе собою мехашзм регуляци транскрипци медiаторiв алергiйного за-палення шляхом активаци iнгiбiторiв кодуючих ге-шв — IkB, Itch, МРК-1 тощо [7, 18, 20].
Взаемозв'язок систем представлений на багатьох рiвнях. Насамперед обвдда системи мають стль-ш субстрати деградацп [9], спiльнi молекули ко-шаперони — СН1Р (C-terminus of Hsp70-interacting protein) та BAG (Bcl-2-associated athanogene) та адапторнi й регуляторш молекули, наприклад р62, р53, що забезпечують компенсаторне пiдвищення активност одше! системи у вiдповiдь на шпбування шшо! [12, 22].
Щкаво, що обидвi протеолiтичнi системи беруть участь у розщепленш структурних одиниць одна одно!. Так, деградацiя протеасом може вщбуватися шляхом автофаги, особливо виражений цей процес при голодуванш [8]. У свою чергу, убiквiтин-подiбнi молекули LC3, що вiдiграють ключову роль у бю-генезi автофагосоми, пщлягають деградацп шляхом протеасомного протеолiзу [10].
Таким чином, взаемодiя представлених протео-лiтичних систем е синерпчною, скоординованою та вкрай важливою для життед1яльносп клiтини та виконання нею специфiчних функцiй. Патологiчно змiнена активнють одше! iз систем, iмовiрно, при-зводить до компенсаторних змiн функцюнування шшо! [12]. Саме тому вивчення одразу обох найго-ловнiших систем деградацп протешв е важливим, у тому чи^ в контекстi ¡¡х значення в етюлогп, патоге-незi та клiнiчних особливостях бронхiальноi астми.
Рашше були опублiкованi результати дослщжен-ня щодо впливу полiморфiзмiв гешв лiзосомного та протеасомного протеолiзу на розвиток атотчних
захворювань, у тому числГ бронхГально! астми [4]. Так, згщно з результатами, мiнорний генотип ТТ rs510432 гена автофагп 5 (ATG5) асоцiюeться i3 шд-вищеним ризиком розвитку атопiчних захворювань (р < 0,05 за %2-тестом; OR 2,17; 95% Д1 1,09-4,46). Мшорний генотип GG rs4769628 гена дозрiвання протеасоми (POMP), навпаки, мае протективний ефект щодо розвитку атопiчного маршу й зустрГча-еться вiрогiдно частше у здорових дiтей (р < 0,05 за %2-тестом; OR 0,73; 95% Д1 0,41-1,36) [4]. Очевидно, що щ полiморфiзми чинять антагонютичний вплив, тому для визначення ризику реалГзацп атошчно! патологи необхщно визначати комбшацп генотипiв високого та низького ризику.
У проведених дослщженнях з'ясовано, що мшор-ний генотип rs510432 гена ATG5 вГрогщно часпше зустрiчаеться в дiтей iз манiфестацiею бронхГально! астми до 3 роив життя, шж у пащенпв iз бiльш тз-нiм початком хвороби (р < 0,05) [3]. Впливу алельних варiантiв rs4769628 гена POMP на особливосп пере-6iiy атопiчних захворювань нами не виявлено [5].
Враховуючи асоцiацiю полiморфiзмiв зазначе-них генiв iз розвитком атотчних захворювань, роль у патогенезi та взаемозв'язок мГж протеолiтичними системами, було сформульовано припущення, що однонуклеотиднi полiморфiзми rs510432 гена ATG5 та rs4769628 гена POMP впливають на ефектившсть терапп бронх1ально'1 астми.
Матер1али та методи
У дослiдження включенi 98 дггей вiком вiд 5 до 18 роив, хворих на бронхiальну астму, якi перебу-вали на стащонарному лiкуваннi в алерголопчно-му вщдГленш Кшвсько! мюько! дитячо! клшГчно! лiкарнi № 2. Дiагноз бронхГально! астми верифжо-ваний згщно з протоколом дiагностики й лiкування бронхГально! астми у дiтей (наказ МОЗ № 868 вщ 08.10.2013 р.). У вск пацiентiв дiагностовано супут-ню алергологiчну патологiю: атопiчний дерматит — у 98 дггей, алерпчний ринiт — у 31 хворого. До гру-пи контролю увшшли 98 здорових дiтей вжом 5-18 роив без обтяженого алерголопчного амейного анамнезу. Методи дослiдження включали загаль-ноклiнiчне та лабораторне обстеження (загальний аналiз кровГ, загальний аналiз сечГ, копрограма, загальний IgE, пiкфлоуметрiя, спiрометрiя, шюрш прик-тести, визначення полГморфГзму rs510432 гена ATG5та rs4769628 гена POMP).
Лiкування бронх1ально'1 астми проводилось вщ-повщно до наказу МОЗ Украши вщ 08.10.2013 р. № 868 «Про затвердження та впровадження меди-ко--технолопчних документiв зГ стандартизации ме-дично'1 допомоги при бронхГальнш астмЬ.
ЕлГмшацГя причинних алергешв та Гританпв проводилась вщповщно до результатГв шюрних прик-тестГв. У ам'ях дггей, хворих на бронхГальну астму, активно пропагувалися вщмова вщ тютюно-палшня, зменшення експозицп дитини до побуто-вих аерополютанпв. З ращону харчування хворих виключали причинш продукти (кава, какао, шоко-
лад, цитрусов^ полуниця, суниця, яйця, мед, риба, жра, краби, раки тощо).
Обсяг базисно! терапп визначався рiвнем контролю бронхiальноi астми. У 13 дггей (13,27 %) основное групи з iнтермiтуючою та легкою персистуючою бронхiальною астмою контроль над захворюванням був досягнутий призначенням терапп, що вщповь дала кроку 1: р2-агошст коротко! дп за необхщносп (сальбутамол) 100 мкг шгаляцшно 3—4 рази на добу з штервалом не менше 3 годин.
44 дггям (44,89 %) для досягнення контролю над бронхiальною астмою призначена базисна тдтри-муюча терашя в обсязi кроку 2: препарати невщ-кладно! допомоги (сальбутамол 100 мкг шгаляцшно 3—4 рази на добу з штервалом не менше 3 годин) та низью дози 1ГКС. 28 хворих (28,57 %) отримували флутиказону протонат 100 мкг /добу, 16 пащенпв (16, 33 %) — 200 мкг/добу.
30 дггей (30,61 %), у яких не вдалося досягти контролю над бронхiальною астмою засобами по-переднього кроку, вимагали призначення терапп, що вщповщае кроку 3. 16 хворих (16,32 %) отримували низью дози 1ГКС (флутиказону пропiонат 200 мкг/добу) та антагонют рецепторiв лейкотрiенiв (монтелукаст натрiю 5 мг/добу для дггей вiком до 14 роюв та 10 мг/добу — для дггей вжом понад 14 роюв) протягом 3 мiсяцiв. 9 пащенпв (9,18 %) застосову-вали низью дози 1ГКС у комбшацп iз р2-агошстами пролонговано! дп: флутиказону протонат 200 мкг/добу та сальметерол (сальметеролу кси-нафоат) 25 мкг/добу. 5 особам (5,10 %) призна-чеш середш дози 1ГКС (флутиказону пропiонат 300 мкг/добу для дггей вжом до 12 роюв та 500 мкг/добу — для дггей вжом понад 12 роюв) протягом 3 мюящв.
11 дням (11,22 %) призначена гера^я, що вщпо-вщала кроку 4. 9 пацiентiв (9,18 %) отримували середш дози 1ГКС у комбшацп iз р2-агонютами про-лонговано! дп: флутиказону протонат 300 мкг/добу для дггей вжом до 12 роюв та 500 мкг/добу — для дггей вжом понад 12 роюв i сальметерол (сальмете-ролу ксинафоат) 25 мкг/добу протягом 3 мюящв. 2 особам (2,04 %) призначеш висою дози 1ГКС (флутиказону пропiонат 1000 мкг/добу). Показань для призначення базисно! терапп в обсязi кроку 5 хво-рим основно! групи не було.
Для оцшки ефективностi терапп бронхiальноi астми використовувалася п'ятибальна шкала, за-пропонована в тестi контролю астми (ACT) (www. asthmacontrol.com) [2]. АСТ включае 5 запитань, що вщображають критерп контрольованостi брон-хiальноi астми, а саме: обмеження активност дити-ни, частота виникнення денних i нiчних симптомiв, частота застосування р2-агонiстiв швидко! дп та самоощнка контролю. Результати опитування ви-ражалися в балах вщ 0 до 5 та пiдтверджувалися за допомогою клшчного обстеження хворих. Ощню-валася динамiка середнього бала сумарно! оцшки контрольованосп бронхiальноi астми через 12 тиж-нiв пiсля призначення лжування.
Проведения дослщження погоджено з ком1с1ею з питань етики Нац1оиальиого медичного ушверсите-ту 1мен1 О.О. Богомольця. Батьки пщписали шфор-мовану згоду на включення д1тей в дослщження.
Статистичний aHaAi3
Отриман1 в дослщженш результати були опрацьо-ван1 за допомогою програми SPSS (версй 22.0) та про-грамного середовища R (версй 3.0). Для визначення та пщтвердження взаемодй м1ж однонуклеотидними по-л1морф1змами ген1в ATG5 та РОМР, визначення типу ще! взаемодй використовувався метод багатофактор-ного зменшення просторовосп (MDR). Для опрацю-вання даних, отриманих при обстеженн1 хворих дггей, використаний статистичний пакет Medstat.
PeзyAьтaти
У дослщжент вивчений тип взаемодй м1ж до-слщжуваними генами за методом MDR, у результата отримана модель 1з потенц1алом предикщ! 65 %. Результати щодо взаемодй пол1морф1зм1в rs510432 гена ATG5 та rs4769628 гена РОМР продемонстрували ан-тагон1стичну взаемод1ю значног сили —4,38 % (рис. 1).
ATG5
0 1 2
1 12.0 26.0 57.0 11.0 19.0 I7.0
8.0 м 18.0 14.0 11.0 10.0 ЕЙ 8.0 п
о.о Ä 0.0 ¿о. 0.0 Д*
Рисунок 1. М'жгенна взаемод1я rs510432 гена ATG5 та rs4769628 гена РОМР: 0 — мажорний генотип; 1 — гетерозиготний вар/ант; 2 — мнорний генотип Примтка: комб'шац'й алельних вар1ант1в, як асо-ц1йован1 з високим ризиком розвитку атоп'мних захворювань, у тому числi бронх1ально/ астми, позначен темним фоном: гетерозиготний вар'1-ант ATG5 та мажорна гомозигота РОМР, мнорний генотип ATG5 та мажорний генотип РОМР, гетерозиготний варiант РОМР у комб'шац 'й з гетерози-готним та мнорним генотипом ATG5. Комб'шац 'й, асоцйоваш з низьким ризиком розвитку, видлен свтлим: мажорний варiант ATG5 з гетерозиготним вар'антом РОМР, поеднання мажорних генотитв ATG5 та РОМР, мнорний генотип РОМР у комб'/на-цйз будь-яким алельним вар'антом ATG5.
Протягом 12 тижн1в п1сля призначення л1ку-вання в основн1й груп1 спостерпалось покращення контрольованост1 бронх1ально! астми: зменшилися частота виникнення симптом1в у денний 1 шчний час, потреба в р2-агошстах коротко! дц, обмеження активности пол1пшилася самооц1нка контролю за-хворювання (р < 0,05) (рис. 2).
Наступним етапом дослщження було визначен-ня впливу алельних вар1ант1в пол1морф1зму Г8510432 гена ЛТ05 на сумарну ощнку контрольованост1 бронх1ально! астми через 12 тижшв л1кування. Для цього 60 дггей (61,22 %) основно! групи з частко-вим контролем та неконтрольованою бронхiальною астмою подалеш на 2 п1дгрупи. До 1-1 п1дгрупи увь йшло 18 хворих (30,00 %) з мшорним генотипом ТТ Г8510432 гена ЛТ05, до 2-1 пщгрупи — 42 особи
Середнш бал 4,4
4,2
3,8
3,6 —
3,4
3,2
4,19 4,21
4,24
На момент включення
Через 4 тижн лтування
Через 12 тижыв лтування
□ Обмеження активностi ■ Ычы симптоми
□ Самооцiнка контролю
■ Денн симптоми □ Потреба в Р2-агонютах
Рисунок 2. Динамка показниюв контролю над бронх'альною астмою в дтей основно/ групи
Середнш бал 25
20
15
10
0
На момент включення в дослщження
Через 4 тижш лтування
Через 12 тижыв лтування
■ 1-ша пщгрупа
■ 2-га пщгрупа
Рисунок 3. Динамка середнього бала сумарно'1
оцнки контрольованост бронх/ально)' астми протягом 12 тижнiв л'1кування в носив мнорного генотипу пол'морф'зму гв510432 гена АТй5 (1-ша пщгрупа) та в носив мажорного та гетерозиготного вар'анта пол'морф'зму гв510432 гена АТй5 (2-га пщгрупа)
(70,00 %) з мажорним (СС) та гетерозиготним (СТ) алельними варГантами.
Знайдено статистично значущГ вщмшносп при порГвнянш сумарно! оцшки контрольованосп бpонхiaльноï астми через 12 тижшв шсля лiкувaння залежно вщ генотипу: при мажорному та гетерозиготному вapiaнтaх полiмоpфiзму rs510432 гена ATG5 показники контрольованосп вищГ, н1ж у носИв мь норного генотипу (19,68 бала (Ме = 20) проти 18,71 бала (Ме = 18,5), (р < 0,05) (рис. 3).
В 1-й пщгруш зменшення об'ему форсованого видиху за 1 с (ОФВ1) < 80 % вщ належного виявлено у 13 хворих (72,22 %) на момент включення в досль дження, у 10 (55,56 %) — через 4 тижш шсля лжу-вання та в 9 оаб (50,00 %) — через 12 тижшв шсля лГкування. У 2-й пщгруш зменшення ОФВ1 < 80 % вщ належного визначено в 35 дггей (83,33 %) на момент включення в дослщження, у 22 (52,38 %) — через 4 тижш та в 13 (30,96 %) — через 12 тижшв шсля лГкування (рис. 4).
Таким чином, на момент включення в досль дження частка хворих з ОФВ1 < 80 % вщ належного рГвня була вГрогщно вищою серед дггей ¡з гетерозиготним та мажорним генотипом полГморфГзму rs510432 гена ATG5, н1ж серед оаб ¡з мшорним генотипом (83,33 проти 72,22 %, р < 0,05). Через 12 тижшв шсля лжування в груш хворих з генотипом СТ та СС частка дггей з ОФВ1 < 80 % вщ належного рГвня була нижчою порГвняно з носГями мiноpноï алелГ (30,96 проти 50,00 %, р > 0,05). Таким чином, отримаш даш пщтверджують негативний вплив мь ноpноï алелГ T на показники зовшшнього дихання в дггей, хворих на бронхГальну астму.
Для визначення зв'язку алельних варГанпв по-лГморфГзму rs4769628 гена РОМР та динамжи конт-рольованостГ бpонхiaльноï астми через 12 тижшв шсля лГкування 60 дгтей (61,22 %) основноï групи з
%
100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00
На момент включення Через 4 тижн Через 12 тижыв в дослщження лтування лтування
□ 1-ша пщгрупа ■ 2-га пщгрупа
Рисунок 4. Динамка показника ОФВ1 в носив мнорного генотипу пол'морф'зму rs510432 гена
ATG5 (1-ша пщгрупа) та в носив мажорного та гетерозиготного вар'анта пол1морф1зму rs510432 гена ATG5 (2-га пщгрупа)
4
5
частковим контролем та неконтрольованою бронхь альною астмою було подглено на 2 тдгрупи. 39 хворих (65,00 %) з мажорним генотипом АА увшшли в 1-шу пщгрупу, 19 оаб (31, 67 %) ¡з гетерозиготним AG — у 2-гу. Середнш бал сумарно! оцшки конт-рольованосп бронхГально! астми через 12 тижшв шсля лГкування в дггей ¡з генотипом AG rs4769628 гена РОМР був вГрогщно вищий, н1ж в осГб ¡з ма-жорними гомозиготами (р < 0,05) (рис. 5).
У 1-й пщгруш зменшення ОФВ1 < 80 % вщ належного рГвня на момент включення в дослщження виявлено у 33 хворих (84,62 %), через 12 тижшв шсля лжування — у 16 пащентш (41,02 %). У 2-й пщгруш — у 14 (73,68 %) та 5 хворих (26,32 %) вщповщ-но (рис. 6).
На момент включення в дослщження частка хворих з ОФВ1 < 80 % вщ належного рГвня була вь рогщно вищою серед дггей ¡з мажорним генотипом rs4769628 гена РОМР, н1ж серед осГб ¡з гетерозиготним генотипом (84,62 проти 73,68 %, р < 0,05). Через 12 тижшв шсля лГкування в груш хворих ¡з генотипом AG кгльюсть дггей з ОФВ1 < 80 % вщ належного рГвня була нижчою, н1ж в груш з генотипом АА (41,02 проти 26,32 %, р > 0,05).
Обговорення та висновки
Проведене дослщження пщтверджуе попередш результати щодо негативного впливу на розвиток атотчних захворювань у дггей мшорно! алелГ Т по-лГморфГзму rs510432 гена ATG5 [3, 16] та протектив-ного ефекту мшорно! алелГ G rs4769628 гена РОМР [5]. Одночасне визначення зазначених полГмор-
Середнiй бал 25
20
15
10
0
На момент включення в дослщження
Через 4 тижн лтування
Через 12 тижшв лiкування
- 1-ша пщгрупа
- 2-га пщгрупа
Рисунок 5. Динамка середнього бала сумарно'
оц1нки контрольованост бронх/ально)' астми протягом 12 тижнiв лкування в носив мажорного
генотипу АА гв4769628 гена РОМР (1-ша пщгрупа) та в носив гетерозиготного генотипу Ай гэ4769628 гена РОМР (2-га пщгрупа)
ф1зм1в сприяе пщвищенню ефективносп ранньо! д1агностики атотчних захворювань у дггей. Вияв-лення комбшацш алельних вар1анпв зазначених пол1морф1зм1в, що асоцшються 1з високим ризиком розвитку «атотчного маршу» в д1тей, мае важливе прогностичне значення 1 вимагае своечасного про-ведення проф1лактичних заход1в для запобпання розвитку бронх1ально! астми.
З шшого боку, персонал1зац1я л1кувально! тактики шляхом визначення генетичних профшв у дь тей 1з бронх1альною астмою е важливою проблемою сьогодення [1]. Отримаш нами результати свщ-чать, що в пац1ент1в 1з генотипом ТТ пол1морф1зму Г8510432 гена ЛТ05 сумарний бал контрольованосп бронх1ально! астми через 12 тижн1в л1кування в1ро-г1дно нижчий, н1ж у мажорних гомозигот та гете-розигот. Вщомо, що м1норний ал ель пол1морф1з-му Г8510432 ЛТ05 п1двищуе актившсть промотера гена та, впливаючи на активацш транскрипц1йних фактор1в STAT1 та С^08, 1мов1рно, в1д1грае роль у патогенез! бронх1ально! астми. Окр1м того, у дггей 1з бронх1альною астмою значно збгльшуеться екс-прес1я гена ЛТ05 пор1вняно з1 здоровими диъми [16]. 1нг1бування автофагп шляхом виключення гена ЛТ05, у свою чергу, призводить до зменшення гшерреактивносп бронх1в, зниження р1вня штер-лейк1ну-5, еозинофЫв, нейтроф1л1в бронхоаль-веолярного лаважу в дослщженнях на мишах [14]. Таким чином, мшорний генотип ТТ гена ЛТ05, 1мов1рно, зб1льшуе активн1сть автофагП 1 спричи-няе зниження ефективносп стандартно! терапп бронх1ально! астми.
Слщ зазначити, що застосування монтелукасту знижуе 1нтенсивн1сть формування автофагосом, а отже, й штенсившсть автофагП [14]. В шшому до-сл1дженн1 доведено залежнють активност1 автофагП в хондроцитах вщ тривалост1 застосування декса-
На момент включення Через 4 тижш Через 12 тижшв
в дослщження лтування лтування
□ 1-ша пщгрупа ■ 2-га пщгрупа
Рисунок 6. Динамка показника ОФВ1 в носив мажорного генотипу АА гв4769628 гена РОМР (1-ша пщгрупа) та в носив гетерозиготного генотипу Ай гэ4769628 гена РОМР (2-га пщгрупа)
%
5
метазону: при короткочасному прийом1 активнють зростае, а в подальшому знижуеться [15]. Подальш1 дослщження щодо ефективносп застосування глю-кокортикостеро'щв та шших груп препарат1в при р1зних алельних вар1антах пол1морф1зму rs510432 гена ATG5 е необхщними. Анал1з власних результата та попередшх дослщжень свщчить про можли-в1сть застосування шпб1тор1в автофагп для терапп бронх1ально'1 астми.
Протеасомальний протеол1з, за л1тературни-ми даними, бере участь у розвитку десенситизацп Р2-адренорецептор1в шляхом деградацп. При-гшчення протеасомального протеол1зу шляхом застосування глюкокортикостерощв призводить до ресенситизацй рецептор1в [13]. Очевидно, що гс-нуе взаемозв'язок м1ж терапевтичною ефектившс-тю препарат1в для л1кування бронх1ально'1 астми та активн1стю протеасом. У дослщженш виявлено, що ефективн1сть терапп бронх1ально'1 астми, а саме сумарна ощнка контрольованост1 у хворих 1з гете-розиготним генотипом AG rs4769628 гена РОМР, в1рог1дно вища, н1ж у д1тей 1з мажорним вар1антом генотипу АА. На нашу думку, отримаш результати свщчать про знижену активн1сть протеол1зу в гете-розигот, що потребуе подальшого п1дтвердження. Залишаеться також актуальним питання щодо мож-ливого застосування 1нг1б1тор1в протеасом для л1ку-вання бронх1ально'1 астми [23].
Висновок
Виявлен1 комбшацп алельних вар1ант1в rs510432 гена ATG5 та rs4769628 гена РОМР, асо-ц1йован1 з високим ризиком розвитку атотчних захворювань у д1тей. Середн1й бал сумарно'1 ощн-ки контрольованост1 бронх1ально'1 астми залежить в1д пол1морф1зм1в rs510432 гена ATG5 та rs4769628 гена РОМР.
Конфлiкт штереав. Автор заявляе про в1дсутн1сть конфл1кту 1нтерес1в.
Список л1тератури
1. Банадига Н.В. Генетичт маркери, що визначають виник-нення та перебк бронхiальноi астми у дтей / Н.В. Банадига, С.Б. Волошин// Современная педиатрия. — 2016. — № 2(74). — С. 100-104.
2. Беш Л.В. Вивчення ефективностi застосування покроко-вого алгоритму лжарськог тактики у дтей з неконтрольованою бронхiальною астмою/Л.В. Беш, В.О. Бондарчук// Здоровье ребенка. — 2010. — № 3(24). — С. 8-13.
3. Волосовець О.П. Значення однонуклеотидних полiмор-фiзмiв в генах mTOR (rs11121704) та ATG5 (rs510432) в розвитку алергiчних захворювань у дтей [Текст]/ О.П. Волосовець,
B. 6. Досенко, С.П. Кривопустов, О.В. Павлик, О.В. бмець, Д. О. Строй // Здоровье ребенка. — 2015. — № 3(63). —
C. 5-11.
4. Волосовець О.П. Асощацы варiацiй гетв POMP, FLG, MTOR, ATG5 iз ризиком розвитку бронхiальноi астми в дтей [Текст] / О.П. Волосовець, С.П. Кривопустов, О.В. Павлик, О.В. бмець, Д.О. Строй, В.6. Досенко // Здоровье ребенка. — 2016. — № 1. — С. 18-24.
5. бмець О.В. Значення однонуклеотидного полiморфiзму rs4769628 гена РОМР в розвитку атотчних захворювань у дi-
тей / О.В. бмець // Здоровье ребенка. — 2016. — № 4(72). — С. 7-12.
6. Петров В.И. Персонализированная медицина: эволюция методологии и проблемы практического внедрения / В.И. Петров, И.Н. Шишиморов, О.В. Магницкая, Б.Е. Толкачев // Вестник ВолГМУ. — 2016. — 1(57). http://cyberleninka.ru/ article/n/personalizirovannaya-meditsina-evofyutsiya-metodologii-i-problemy-prakticheskogo-vnedreniya
7. Adcock I.M. Cross-talk between pro-inflammatory transcription factors and glucocorticoids / Adcock I.M, Caramori G. // Immunol. Cell. Biol. — 2001. — Vol. 79, № 4. — P. 376-84.
8. Cuervo A.M. Chaperone-mediated autophagy: selectivity pays/ Cuervo A.M. // Trends of Endocrinol. Metab. — 2010. — Vol. 21, № 3. — P. 142-150.
9. Ding W.X. Sorting, recognition and activation of the misfolded protein degradation pathways through macroautophagy and the pro-teasome / Ding W.X., Yin X.M. //Autophagy. — 2008. — Vol. 4, № 2. — P. 141-50.
10. Gao Z. Processing of autophagic protein LC3 by the 20S pro-teasome /Gao Z, Gammoh N., Wong P.M., Erdjument-Bromage H., Tempst P., Jiang X. // Autophagy. — 2010. — Vol. 6, № 1. — P. 126-37.
11. Haughney J. et al. Achieving asthma control in practice: understanding the reasons for poor control // Respir. Med. — 2008. — Vol. 102, № 12. — P. 1681-93.
12. Lilienbaum A. Relationship between the proteasomal system and autophagy / Lilienbaum A. // Int. J. Biochem. Mol. Biol. — 2013. — Vol. 4, № 1. — P. 1-26.
13. Liu H. Identification of proteasome subunit beta type 3 involved in the potential mechanism of corticosteroid protective effectiveness on beta-2 adrenoceptor desensitization by a proteomics approach / Liu H, Ni S., Zhang Y., Ding L., Zhang Y. // J. Thorac. Dis. - 2013. — Vol. 5, № 6. — P. 797-805.
14. Liu J.N. et al. The role of autophagy in allergic inflammation: a new target for severe asthma // Exp. Mol. Med. — 2016. — Vol. 48, № 4. — e243. doi: 10.1038/emm.2016.38.
15. Liu N. Autophagy in human articular chondrocytes is cyto-protective following glucocorticoid stimulation / Liu N., Wang W., Zhao Z, Zhang T., Song Y. // Mol. Med. Rep. — 2014. — Vol. 9, № 6. — P. 2166-72.
16. Martin L.J. et al. Functional variant in the autophagy-related 5genepromotor is associated with childhood asthma// PLoS One. — 2012. — Vol. 7, № 4. — e33454.
17. Meyers D.A. Asthma genetics and personalised medicine / Meyers D.A., Bleecker E.R., Holloway J.W., Holgate S.T. // Lancet Respir. Med. — 2014. — Vol. 2, № 5. — P. 405-15.
18. Moutzouris J.P. et al. IToteasomal inhibition upregulates the endogenous MAPK deactivator MKP-1 in human airway smooth muscle: mechanism of action and effect on cytokine secretion // Biochim. Biophys. Acta. — 2010. — Vol. 1803, № 3. — P. 416-23.
19. Ortega V.E. Asthma pharmacogenetics and the development of genetic profiles for personalized medicine / Ortega V.E., Meyers D.A., Bleecker E.R. // Pharmgenomics Pers. Med. — 2015. — Vol. 16, № 8. — P. 9-22.
20. Pelaia G. et al. Mitogen-activatedprotein kinases and asthma // J. Cell Physiol. — 2005. — № 202. — P. 642-653.
21. Savenije O.E. J^edicting who will have asthma at school age among preschool children / Savenije O.E, Kerkhof M., Kop-pelman G.H., Postma D.S. // J. Allergy Clin. Immunol. — 2012. — Vol. 130, № 2. — P. 325-31.
22. Shin Y. The co-chaperone carboxyl terminus of Hsp70-inter-acting protein (CHIP) mediates alpha-synuclein degradation decisions between proteasomal and lysosomal pathways / Shin Y, Klucken J., Patterson C., Hyman B.T., McLean P.J.//J. Biol. Chem. — 2005. — Vol. 280, № 25. — P. 23727-34.
23. Wegmann M. Long-term bortezomib treatment reduces allergen-specific IgEbut fails to ameliorate chronic asthma in mice//Int. Arch. Allergy. — 2012. — Vol. 158, № 1. — P. 43-53.
Отримано 01.09.16 ■
Емец О.В.
Национальный медицинский университет имени A.A. Богомольца, г. Киев, Украина
В3AИMOCВЯ3Ь MЕЖДУ OДНOНУКЛЕOТИДНЫMИ ПOЛИMOPФИ3MAMИ ГЕНОВ ЛИ3OCOMНOГO И ПPOТЕACOMНOГO ПPOТЕOЛИ3A И ИХ ВЛИЯНИЕ НA ЭФФЕКТИВНOCТЬ ЛЕЧЕНИЯ БPOНXИAЛЬНOЙ ACТMЫ У ДЕТЕЙ
Резюме. Цель. Определить связь между однонуклео-тидным полиморфизмом rs510432 гена ATG5 и rs4769628 гена РОМР, установить комбинации аллельных вариантов высокого риска развития атопических заболеваний. Определить влияние аллельных вариантов генов на эффективность лечения бронхиальной астмы у детей. Материалы и методы. Взаимосвязь между однонуклеотидными полиморфизмами генов ATG5 и РОМР определена методом мультифакторной пространственной редукции. Для оценки эффективности терапии бронхиальной астмы использована 5-балльная шкала теста контроля астмы. Оценивалась динамика суммарной оценки контролируемости бронхиальной астмы через 12 недель после назначения стандартной терапии у детей в зависимости от аллельных вариантов rs510432 гена ATG5 и rs4769628 гена РОМР. Результаты. Полиморфизмы rs510432 гена ATG5 и rs4769628 гена РОМР имеют антагонистическое взаимодействие. Высокая вероятность развития атопических заболеваний существует при следующих комбинациях: гетерозиготный (СТ) или минорный (ТТ) генотипы гена
ATG5 в комбинации с гетерозиготным (AG) или мажорным (АА) генотипами гена РОМР. При проведении стандартной терапии в течении 12 недель средний балл суммарной оценки контролируемости бронхиальной астмы достоверно выше у больных с мажорным и гетерозиготным вариантами полиморфизма rs510432 гена ATG5, чем у пациентов с минорным генотипом (р < 0,05). У больных с гетерозиготным генотипом AG rs4769628 гена РОМР средний балл суммарной оценки контролируемости бронхиальной астмы достоверно выше, чем у детей с мажорным вариантом генотипа АА (р < 0,05). Выводы. Установлены комбинации аллельных вариантов rs510432 гена ATG5 и rs4769628 гена РОМР, ассоциированные с высоким риском развития атопических заболеваний у детей. Средний балл суммарной оценки контролируемости бронхиальной астмы зависит от полиморфизмов rs510432 гена ATG5 и rs4769628 гена РОМР.
Ключевые слова: однонуклеотидный полиморфизм, ау-тофагия, ATG5, протеасомный протеолиз, РОМР, бронхиальная астма, дети.
lemets O.V.
National Medical University named after O.O. Bohomolets, Kyiv, Ukraine
THE CORRELATION BETWEEN SINGLE-NUCLEOTIDE POLYMORPHISMS IN GENES OF LYSOSOMAL AND PROTEASOMAL PROTEOLYSIS AND THEIR IMPACT ON THE EFFECTIVENESS OF ASTHMA TREATMENT IN CHILDREN
Summary. Purpose. To detect the correlation between single-nucleotide polymorphisms rs510432 in gene ATG5 and rs4769628 in gene POMP, to determine combination of allelic variations at high risk of atopic diseases. To evaluate the impact of allelic variations of above-mentioned gene on the effectiveness of bronchial asthma treatment in children. Materials and methods. To determine the correlation between single-nucleo-tide polymorphisms in gene ATG5and POMP, we have used the method of multifactor dimensionality reduction. To assess the effectiveness of asthma therapy, a 5-point scale test for asthma control was applied. We evaluated the dynamics of total score of asthma controllability 12 weeks after administration of standard therapy in children depending on the allelic variants of rs510432 in gene ATG5and rs4769628 in gene POMP. Results. Polymorphisms rs510432 in gene ATG5 and rs4769628 in gene POMP have antagonistic interaction. The high risk of atopic diseases is detected in such combinations: heterozygous (CT) or minor
(TT) genotype of ATG5 gene in combination with heterozygous (AG) or major (AA) genotypes of gene POMP. During standard therapy for 12 weeks, the average score of total asthma controllability was significantly higher in patients with major and heterozygous variants of rs510432 polymorphism in gene ATG5 than in patients with minor genotype (p < 0.05). In patients with heterozygous genotype AG rs4769628 in gene POMP, the average score of total asthma controllability was significantly higher than in children with major variant of AA genotype (p < 0.05). Conclusions. We have identified combinations of allelic variations rs510432 of gene ATG5 and rs4769628 in gene POMP associated with a high risk of atopic diseases in children. The average score of total asthma controllability depends on polymorphisms rs510432 in gene ATG5and rs4769628 in gene POMP.
Key words: single nucleotide polymorphism, autophagy, ATG5, proteasomal proteolysis, POMP, bronchial asthma, children.
