Одним из серьезных осложнений хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) является развитие легочной гипертензии и формирование хронического легочного сердца [7]. При ХОБЛ легочная гипертензия обнаруживается у 25-40% больных [5]. Легочная гипертензия и легочное сердце определяют клинику, течение и прогноз ХОБЛ, ухудшают качество жизни, приводят к ранней инвалидности и смерти больных [1]. Диагностика легочной гипертензии на ранних этапах является весьма трудной задачей, а лечение сформировавшегося легочного сердца представляет собой сложную, порой малоперспективную задачу [2]. В последнее десятилетие в формировании вторичной легочной гипертензии большое значение придается воспалению, оксидативному стрессу, дисфункции эндотелия, активации ренин-ангиотензиновой и симпатоадреналовой систем [2, 3, 4]. Некоторые исследователи полагают, что восприимчивость к развитию вторичной легочной гипертензии имеет генетическую основу [6]. В связи с этим привлекает внимание изучение полиморфизма генов, продукты которых могут участвовать в патогенезе легочной гипертензии.
Цель исследования
Изучить ассоциацию между полиморфизмом генов провоспалительных цитокинов, ренин-ангиотензиновой системы и вторичной легочной гипертензией у больных ХОБЛ жителей Астраханской области.
Материалы и методы исследования
В исследование были включены 40 пациента с ХОБЛ (мужчин 33, женщин 7) и 30 практически здоровых лиц (мужчин 19, женщин 11). Вторая стадия ХОБЛ диагностирована у 9, третья - у 17, четвертая - у 14 человек. Среди больных ХОБЛ по данным допплерэхокардиографии 20 пациентов имели легочную гипертензию (мужчин 14, женщин 6, средний возраст 57,1±9,8 лет), а 20 - нет (мужчин 19, женщин 1, средний возраст 61,6±9,6 лет). Группы больных в зависимости от наличия легочной гипертензии были сопоставимы по возрасту, длительности заболевания, индексу курения. Допплерэхокардиографию проводили на ультразвуковом анализаторе «Vivid 7» (GE Vingmed Ultrasound AS, Норвегия). Среднее давление в легочной артерии (СрДЛА) рассчитывали по формуле A. Kitabatake (1983). Критерием наличия легочной гипертензии считали повышение СрДЛА в условиях покоя выше 25 мм. рт. ст. Генетическое исследование выполнялось в лаборатории пренатальной диагностики наследственных болезней Института Акушерства и гинекологии им Д.О. Отта (г. Санкт-Петербург). Был изучен полиморфизм в 4 генах: интерлейкин-1 β (IL-1b) (C3953Т), фактор некроза опухоли-α (TNF-a) (G-308A), ангиотензинпревращающий фермент (АСЕ) (I/D), рецептор ангиотензина II тип I (AT2RI) (А1166С). ДНК выделяли из ядер лимфоцитов цельной венозной крови. Определение полиморфных вариантов генов проводили методом полимеразноцепной реакции. Определение интерлейкина-1β, фактора некроза опухоли-α в сыворотке крови проводили иммуноферментным методом с использованием коммерческих наборов реагентов ProCon IL-1β, и TNF-α (производства ООО «Протеиновый контур», Санкт-Петербург, Россия). Статистическая обработка данных выполнена с помощью пакета прикладных программ «Statistica for Windows» v. 7.0. Для сравнения частот признаков между различными группами использовали метод χ2, а также двухсторонний точный критерий Фишера для небольших выборок. Об ассоциации факторов риска, аллелей или генотипов с патологическим фенотипом судили по величине отношения шансов (ОШ).
Результаты исследования и их обсуждение
На начальном этапе исследования была определена частота встречаемости аллелей и генотипов изучаемых полиморфизмов у практически здоровых лиц и больных ХОБЛ жителей Астраханской области. Распределение генотипов в группе практически здоровых лиц проверялось на его соответствие равновесию Харди-Вайнберга. Наблюдаемые частоты генотипов полностью соответствовали ожидаемым. Кроме того, был проведен сравнительный анализ распределения частот аллелей и генотипов в группе практически здоровых лиц у мужчин и женщин. Анализ полученных данных свидетельствует об отсутствии значимых различий в распределении частот встречаемости генотипов и аллелей изученных полиморфизмов генов у больных ХОБЛ и практически здоровых жителей Астраханской области. У практически здоровых жителей Астраханской области не выявлено значимых различий в распределении частот встречаемости генотипов и аллелей изученных полиморфизмов генов в зависимости от пола.
В дальнейшем проанализировано распределение частот генотипов и аллелей полиморфных вариантов генов провоспалительных цитокинов и ренинангиотензиновой системы у больных ХОБЛ в зависимости от наличия легочной гипертензии (табл. 1).
Таблица 1
Частота распределения полиморфных вариантов генов провоспалительных цитокинов и ренин-ангиотензиновой систем у больных ХОБЛ в зависимости от наличия
легочной гипертензии
|
Полиморфизм генов |
Генотип/ Аллель |
Практически здоровые (n=30) (абс/%) |
Больные ХОБЛ без ЛГ (n=20) (абс/%) |
Больные ХОБЛ с ЛГ (n=20) (абс/%) |
Уровень значимости р |
|
1 |
2 |
3 |
|
||
|
IL-1b (С3953Т) |
СС |
18/60,0 |
18/90,0 |
10/50,0 |
Р1-2 0,066 Р1-3 0,566 Р2-3 0,019 |
|
СТ |
11/36,7 |
2/10,0 |
8/40,0 |
||
|
ТТ |
1/3,33 |
0/0 |
2/10,0 |
||
|
С |
47/78,3 |
38/95,0 |
28/70,0 |
Р1-2 0,045 Р1-3 0,480 Р2-3 0,006 |
|
|
Т |
13/21,7 |
2/5,0 |
12/30,0 |
||
|
TNF-a (G-308A) |
GG |
21/70,0 |
18/90,0 |
17/85,0 |
Р1-2 0,247 Р1-3 0,133 Р2-3 0,598 |
|
GA |
9/30,0 |
2/10,0 |
2/10,0 |
||
|
AA |
0/0 |
0/0 |
1/5,0 |
||
|
G |
51/85,0 |
38/95,0 |
36/90,0 |
Р1-2 0,105 Р1-3 0,341 Р2-3 0,338 |
|
|
A |
9/15,0 |
2/5,0 |
4/10,0 |
||
|
АСE (I/D) |
II |
6/20,0 |
7/35,0 |
1/5,0 |
Р1-2 0,492 Р1-3 0,153 Р2-3 0,038 |
|
ID |
18/60,0 |
10/50,0 |
17/85,0 |
||
|
DD |
6/20,0 |
3/15,0 |
2/10,0 |
||
|
I |
30/50,0 |
24/60,0 |
19/47,5 |
Р1-2 0,437 Р1-3 0,967 Р2-3 0,370 |
|
|
D |
30/50,0 |
16/40,0 |
21/52,5 |
||
|
AT2R1 (А1166С) |
АА |
15/50, |
8/40,0 |
9/45,0 |
Р1-2 0,196 Р1-3 0,942 Р2-3 0,349 |
|
АС |
15/50,0 |
10/50,0 |
11/55,0 |
||
|
СС |
0/0 |
2/10,0 |
0/0 |
||
|
А |
45/75,0 |
26/65,0 |
29/72,5 |
Р1-2 0,393 Р1-3 0,963 Р2-3 0,630 |
|
|
С |
15/25,0 |
14/35,0 |
11/27,5 |
Установлены значимые различия в распределении частот генотипов и аллелей по полиморфному локусу С3953Т гена IL-1b (р=0,019, р=0,006 соответственно) и в распределении частот генотипа по полиморфизму I/D гена ACE (р=0,038) у больных ХОБЛ с легочной гипертензией и при ее отсутствии. Аллель Т, генотип СТ полиморфизма С3953Т гена IL-1b и генотип ID полиморфизма I/D гена ACE ассоциировались с повышением риска развития легочной гипертензии у больных ХОБЛ (ОШ=8,1, доверительный интервал (ДИ) 1,8-37,6; ОШ=6,0, ДИ 1, 1-31,6; ОШ=5,7, ДИ 1,3-24,5 соответственно).
Выявлен статистически значимо более низкий уровень СрДЛА (23,0; 22,0:29,0) у больных ХОБЛ носителей генотипа СС полиморфного локуса С3953Т гена IL-1b по сравнению с носителями генотипов СТ (28,0; 27,0:32,0) (р=0,020) и ТТ (36,0; 30,0:42,0) (р=0,008). Больные ХОБЛ носители генотипа II полиморфного локуса I/D гена АСЕ имели более низкие средние значения СрДЛА (22,0; 18,5:24,0) (р=0,025) по сравнению с носителями генотипа ID (28,0; 23,0:31,0).
Полиморфизм генов может быть одним из механизмов, участвующих в формировании индивидуальной вариабельности уровня продукции тех или иных белков. Представлялось интересным изучить сопоставление полиморфизмов изучаемых генов с уровнем цитокинов у больных ХОБЛ (табл. 2). Уровень интерлейкина-1b в крови был более высокий у лиц - носителей генотипа СТ (р=0,014) и ТТ (р=0,009) по полиморфизму С3953Т гена IL-1β, чем у носителей генотипа СС. Не выявлено значимых различий в уровне интерлейкина-1b в крови у носителей генотипов СТ и ТТ (р=0,385). Носители генотипа ТТ по полиморфизму С3953Т гена IL-1b имели более высокий уровень фактора некроза опухоли-a в сыворотке крови, чем носители генотипа СТ (р=0,022) и СС (р=0,022). Больные ХОБЛ носители генотипа GA по полиморфизму G-308А имели значимо (р=0,041) более высокий уровень фактора некроза опухоли-a в сыворотке крови. Отмечен статистически значимо (р=0,009) более высокий уровень интерлейкина-1b в крови у носителей генотипа ID полиморфного локуса I/D гена ACE по сравнению с носителями генотипа II. Уровень интерлейкина-1b в крови у носителей генотипа АА полиморфного локуса А1166С гена AT2R1 был значимо выше, чем у носителей генотипа АС (р=0,038) и СС (р=0,025).
Таблица 2
Уровни цитокинов в зависимости от полиморфизма генов у больных ХОБЛ
|
Показатель |
Интерлейкин-1b пг/мл |
Фактор некроза опухоли-a, пг/мл |
|
|
Ген |
Генотип |
||
|
IL-1b (C3959Т) |
СС (n=28) |
66,1 (31,1:92,9)* |
5,5 (0:24,7) |
|
СТ (n=10) |
117,7 (49,5:122,2) |
19,3 (10,2:31,4) |
|
|
ТТ (n=2) |
127,8 (110,6:145,0) |
64,2 (29,6:98,7)* |
|
|
TNF-a (G-308А) |
GG (n=32) |
82,1 (46,3:110,6) |
11,5 (0:23,4)* |
|
GA (n=4) |
65,2 (28,9:111,3) |
66,4 (31,6:72,7) |
|
|
AA (n=1) |
145 |
98,7 |
|
|
ACE (I/D) |
II (n=8) |
37,1 (21,9:74,6)* |
0 (0:14,0) |
|
ID (n=27) |
90,2 (57,2:115,2) |
21,4 (0:35,6) |
|
|
DD (n=5) |
30,0 (25,6:120,1) |
0 (0:18,9) |
|
|
AT2R1 (А1166С) |
АА (n=17) |
101,1 (70,1:121,4)* |
18,9 (10,2:29,6) |
|
АС (n=21) |
62,1 (41,2:91,4) |
0 (0:25,9) |
|
|
СС (n=2) |
31,1 (30,0:32,1) |
31,6 (0:63,1) |
|
* р < 0,05 (между генотипами по полиморфизму одного гена)
Выводы
Полученные результаты позволяют раскрыть некоторые новые аспекты предрасположенности к развитию у больных ХОБЛ легочной гипертензии и подтверждают данные литературы о возможном участии генетических факторов. В проведенном исследовании полиморфизм генов интерлейкина-1β С3953Т и ангиотензинпревращающего фермента I/D был связан с формированием легочной гипертензии и уровнем интерлейкина-1β в крови.
Рецензенты:
Попов Е.А., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой поликлинического дела и скорой медицинской помощи с курсом семейной медицины ГБОУ ВПО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Астрахань;
Астахин А.В., д.м.н., профессор кафедры факультетской терапии и профессиональных болезней с курсом последипломного образования ГБОУ ВПО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Астрахань.