Введение
Местное воспаление бронхов при бронхиальной астме (БА) характеризуется своей гетерогенностью и требует индивидуального подхода к лечению. Различают эозинофильный, нейтрофильний и пауцигранулоцитарный характер воспаления дыхательных путей (ХВДП) [1, 2].
Гетерогенность воспалительного процесса при БА в некоторой степени определяется генетическим компонентом, который формирует способность дыхательных путей защищать себя от вдыхаемых патогенних веществ, поступающих из внешней среды. Детоксикация чужеродных соединений осуществляется с помощью целого класса ферментов - глутатион-S-трансфераз (GST) [3]. В популяциях человека отличаются генетическим полиморфизмом GSTT1 и GSTM1, которые связаны с делециями значительных фрагментов обоих генов, что превращает их в функционально неполноценные (ноль-аллели T1del та M1del), вследствие потери ферментативной активности определенной изоформы [4]. Нарушения ферментной активности GST снижает их детоксикационную функцию и приводит к накоплению в организме ксенобиотиков, в частности в бронхах. Это предопределяет активацию эффекторных клеток местной защиты дыхательных путей, (эозинофилов и нейтрофилов) и их накопления.
Исследование взаимосвязи полиморфизма генов GSTT1 и GSTM1 с характером реакции бронхов на сегодняшний день недостаточно изучено и актуально.
Цель работы: изучить риск формирования нейтрофильного характера воспаления бронхов у детей, болеющих бронхиальной астмой, при делеционном полиморфизме генов GSTT1 и GSTM1.
Материал и методы исследования. В пульмоаллергологическом отделении ОДКБ г. Черновцы обследовано 102 ребенка школьного возраста, болеющих БА. ХВДП определяли за результатами цитологического анализа индуцированной мокроты, полученного методом ингаляций серийных разведений гипертонических растворов (3 %, 5 %, 7 %) натрия хлорида по методу Pavord I.D. [5]. Эозинофильный тип воспаления верифицировали по наличию в мокроте 3 % и больше клеток. Нейтрофильный характер воспаления определяли количеством нейтрофильных клеток ≥ 59 % и эозинофильных меньше 3 %. Пауцигранулоцитарную группу составили пациенты с содержимым в мокроте нейтрофильных гранулоцитов меньше 59 % и эозинофильных - меньше 3 %.
Выявление полиморфизма GSTT1 и GSTM1 осуществляли методом мультиплексной полимеразной цепной реакции (ПЦР) и анализировали методом электрофореза в 2 % агарозном геле [6]. Делецию генов GSTT1 и GSTM1 обозначали как T1del и M1del. Гомо- или гетерозиготность по нормальной копии гена - T1+ и M1+.
По результатам цитологического исследования мокроты сформировано 3 клинических группы наблюдения. Первую клиническую группу (I) составили 46 пациентов (45 %) с эозинофильным ХВДП, вторую (II) - 33 ребенка (32,5 %) с нейтрофильным воспалительным фенотипом бронхиальной астмы и третью (III), сравнительную, сформировали 23 пациента (22,5 %) с пауцигранулоцитарным вариантом воспаления бронхов.
По основным клиническим характеристикам группы сравнения достоверно не отличались.
Полученные результаты исследования анализировали с использованием параметрических и непараметрических методов вычисления, учитывая оценку достоверности разницы показателей за коэффициентом Стьюдента. О достоверности реализации события судили по величине относительного риска (ОР), соотношения шансов (СШ) и атрибутивного риска (АР).
Результаты исследования и их обсуждение. По результатам ПЦР установлен генетический дефект в структуре гена GSTT1 у 21,7 % детей I клинической группы, 21,2 % лиц - II группы и 26 % пациентов - III сравнительной группы (Р>0,05). Делеционный полиморфизм GSTM1 достоверно чаще определялся у детей с нейтрофильным вариантом воспаления ДП. Так, генотип GSTMdel в I группе встречался у 15 детей из 46 (32,6±6,9 %), во II группе - у 17 из 33 пациентов (51,5±8,7 %) и в III сравнительной группе данный генотип регистрировался у 5 лиц из 23 (21,7±8,6 %, Р II: I,III<0,05).
Исследуя генетические пороки в системе ДНК GST, считаем целесообразным проанализировать влияние ассоциаций генов GSTT1 и GSTM1 (T1+M1+; T1del M1+; T1+ M1del; T1del M1del) на формирование воспалительного процесса в бронхах у детей, болеющих БА. (табл. 1).
Таблица 1
Частота генотипов GSTT1 и GSTM1 у детей с разным характером воспаления бронхов
|
Клинические группы (ХВДП) |
Количество больных, n |
Распределение генотипов GSTT1 и GSTM1 |
|||||||
|
T1+M1+ |
T1delM1+ |
T1+M1del |
T1del M1del |
||||||
|
А |
Б |
А |
Б |
А |
Б |
А |
Б |
||
|
Эозинофильный |
46 |
23 |
50 |
8 |
17,4 |
13 |
28,3 |
2 |
4,3 |
|
Нейтрофильный |
33 |
12 |
36,4 |
4 |
12,1 |
14 |
42,4 |
3 |
9 |
|
Пауцигранулоцитарный |
23 |
14 |
60,9 |
4 |
17,4 |
3 |
13 |
2 |
8,7 |
|
Р |
I:II<0,05 II:III<0,05 |
>0,05 |
I:III<0,05 II:III<0,05 |
>0,05 |
|||||
Примечание: А - абсолютное количество пациентов; Б - % процент от общего числа пациентов.
Распространение генотипов GSTT1 и GSTM1 у детей с разным вариантом воспаления бронхов характеризовалось преимущественно отсутствием делеционного полиморфизма GST среди детей с пауцигранулоцитарным воспалительным фенотипом. У пациентов ΙΙ клинической группы чаще определялась делеция GSTM1. Для больных с эозинофильным ХВДП присуще одинаковое распределение нормального и нефункционального генотипов GSTT1 и GSTM1.
Наличие сочетания делеционного полиморфизма GSTT1 и GSTM1 характеризовалось достоверным риском формирования нейтрофильного типа воспаления. Так, относительный риск (ОР) развития нейтрофильного варианта воспаления бронхов при наличии ассоциации генов GST (T1delM1+, T1+M1del, T1delM1del) представлял 1,6 (95 % ДИ 1,3-2,0) при соотношении шансов 2,5 (95 % ДИ 1,3-4,4) и абсолютном риске (АР) - 0,21.
Выявленные нарушения ферментативной активности GSTM1 и GSTT1 приводят к понижению скорости детоксикации ксенобиотиков и эндогенных субстратов, накоплению токсических веществ в организме, стимулируя работу определенных систем организма для поддержания постоянства гомеостаза, в частности местной защиты в бронхах. Можно считать, что нейтрофилы, как основные клетки, принимающие участие в элиминации чужеродных агентов, накапливаются при этом в стенках бронхов, приводя к их ремодуляции и повышенной реактивности дыхательных путей при БА [7, 8].
Таким образом, установлено, что при сочетанном полиморфизме генов GSTM1 и GSTT1 существует риск развития нейтрофильного характера воспаления бронхов.
Выводы:
1. У детей с нейтрофильным характером воспаления дыхательных путей чаще встречался делеционный полиморфизм GSTM1, в то время как для пациентов с пауцигранулоцитарным вариантом воспаления бронхов характерный генотип Т+ М+, а для эозинофильного - одинаковое распределение генотипов GSTT1 и GSTM1.
2. При сочетании делеционного полиморфизма в одной из субпопуляций GST или в обоих генах (T1delM1+, T1+M1del, T1delM1del) установлен достоверный риск реализации нейтрофильного типа воспаления бронхиального дерева у детей, болеющих бронхиальной астмой (ОР=1,6, 95 % ДИ: 1,3-2,0 при АР=0,21).
Рецензенты:
Сорокман Т.В., д.м.н., профессор, зав. кафедрой педиатрии и медицинской генетики Буковинского государственного медицинского университета Украины, г.Черновцы.
Сидорчук И.И., д.м.н., профессор кафедры клинической иммунологии, аллергологии и эндокринологии Буковинского государственного медицинского университета Украины, г. Черновцы.