Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

FEATURES OF THE STATE OF HEALTH OF HEALTHY CHILDREN WITH POLYMORPHISM OF THE GENE OF β2-ADRENORETSEPTORA

Ponomareva M.S. 1 Furman E.G. 1 Yarulina A.M. 2 Kiryanova T.I. 2 Zhdanovich E.A. 3
1 Perm State Medical University named after academician E.A.Wagner
2 Childrens Hospital №3 city of Perm
3 Clinics "Alpha health center" Perm
The aim of the research is to estimate the state of children’s health depending on the existence or lack of polymorphism ofβ2-adrenoretseptora (ADRβ2) gene. The target group is the children living in Perm. The examination of almost 59 healthy children without sharp and chronic allergic diseases have been conducted. Two polymorphisms of ADRβ2 Arg16Gly and Gln27Glu gene have been exposed. The result of the research shows that every fourth child examined has polymorphism of ADRβ2 gene. Рolymorphism of Arg16Gly occurs authentically more often than Gln27Glu. Рolymorphism of Gln27Glu is always exposed in combination with Arg16Gly. Children with polymorphism of ADRβ2 gene have such virus diseases as common cold and herpetic infection more often. In comparison with children without polymorphism , these children have surplus of body weight of 1 degree more often. While doing the research it was found out that virtually healthy children with polymorphism of ADRβ2 gene tend to decrease the indicator of FEV1.
physical development.
polymorphism Arg16Gly and Gln27Glu
polymorphism of a gene of β2-adrenoceptor (ADRβ2)
β2-adrenoceptor
healthy children
Генетический полиморфизм обуславливает предрасположенность организма к развитию определенных болезней, но их реализация возможна при взаимодействии с факторами внешней среды [2]. Актуальность изучения полиморфизма гена β2-адренорецептора (ADRβ2) выявлена при бронхиальной астме [1-3; 5; 6], ожирении [4], метаболическом синдроме, вазоспастической стенокардии, артериальной гипертензии [1; 2]. Исследования молекулярно-генетических основ БА позволили установить важную роль в ее развитии многих генов, расположенных на разных хромосомах. В том числе гены интерлейкинов и их рецепторов, ген В-субъединицы высокоаффинного рецептора к IgE, ген β2-адренорецептора [1; 2; 5-7]. Важным является то, что ген ADRB2 расположен на хромосоме 5q31 вблизи кластера генов интерлейкинов. Гены, находящиеся в одном генном регионе, в отдельности можно рассматривать как маркеры повышенного риска развития бронхиальной астмы.

Цель исследования - оценить особенности состояния здоровья практически здоровых детей без аллергической патологии в зависимости от наличия и отсутствия полиморфизма гена ADRβ2, проживающих на территории города Перми.

Материалы и методы исследования

Дизайнработы был основан на проведении одномоментного поперечного исследования 59 практически здоровых детей в возрасте от 1,5 до 14,6 года. Средний возраст - 5,9±3,25 года. Мальчики составили 53% (n=31), девочки - 47% (n=28). У всех детей на момент обследования отсутствовали острые и хронические аллергические заболевания. Условия проведения: исследование проводилось в2013 году на базе центра здоровья МУЗ «Городская детская поликлиника №2» (руководитель центра к.м.н. Кирьянова Т.И.). Согласно требованиям Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации всем родителям и опекунам было предоставлено и ими подписано информированное согласие на обследование ребенка. Критериями исключения явились: острые и хронические аллергические заболевания на момент осмотра и в анамнезе. Основной исход исследования: сбор образцов крови на фильтровальную бумагу для определения двух полиморфизмов (Arg16Gly и Gln27Glu) гена ADRβ2 у детей русской этнической принадлежности, проживающих на территории города Перми.

В ходе обследования пациентов были заполнены анкеты со слов родителей, проанализированы медицинские карты, изучены лабораторные данные. Проводился забор крови из пальца, осуществлялся физикальный осмотр с изучением функции внешнего дыхания.Проводилась оценка физического развития с расчетом индекса массы тела и результатовкомпьютерной спирометрии.

Полиморфизмы гена ADRβ2 (Arg16Gly и Gln27Glu)изучались в лаборатории ЗАО «Синтол» (Москва) с применением метода полимеразной цепной реакции в реальном времени на оборудовании Real-time CFX96 C1000 Touch, Bio-Rad. Объектом исследования послужили образцы крови на фильтровальной бумаге.

Статистическая обработка результатов была выполнена с использованием компьютера  при помощи программы Statistica 10.0.Статистическую значимость различий долей изучали с использованием критерия χ2 Пирсона и Фишера.

Результаты исследования и их обсуждения

Всем детям проведено исследование двух полиморфизмов гена ADRβ2 (Arg16Gly и Gln27Glu). Полиморфизм Arg16Gly связан с заменой в нуклеотиде азотистого основания аденин на гуанин, что приводит к замене аминокислоты аргинина на глицин в белке. Полиморфизм Gln27Glu связан с заменой цитозина на гуанин, что также приводит к замене аминокислоты глутамина на глутаминовую кислоту в белке.

Распространенность вариантов генотипа по Arg16Gly была следующей: гомозиготный вариант с генотипом G/G (полиморфизм)встречался у 14 (25,5%) детей, гетерозиготный вариант с генотипом A/G – у 30 (50,8%), гомозиготный вариант с генотипом A/A (без замены аминокислоты)–15 (23,7%). По Gln27Glu: гомозиготный вариант с генотипом G/G (полиморфизм гена) встречался у 5 (8,5%) детей, гетерозиготный вариант с генотипом C/G– у 26 (44%), гомозиготный вариант с генотипомC/C (без замены аминокислоты) – 28 (47,5%) (рис.1).

 

Рис.1. Процентное распределение генотипов по Arg16Gly и Gln27Gluгена ADRβ2 у практически здоровых детей города Перми

 

По количеству гомозиготных индивидов G/G по Arg16Gly и Gln27Glu получены значимые различия: 25,5% и 8,5% соответственно (р<0,05). Полиморфизм гена ADRβ2 по Gln27Glu всегда встречается в паре с Arg16Gly.

Для дальнейшего исследования дети делились на две группы с полиморфизмом генаADRβ2 (гомозиготные по Gly16 и Glu27c заменой аминокислот, n=15) и без полиморфизма (гетерозиготный вариант и гомозиготный без замены аминокислоты, n=44).

Анализ перенесенных заболеваний(табл.1) показал, что пациенты с полиморфизмом гена ADRβ2, в сравнении с пациентами без такового, ассоциированы с большей частотой встречаемости у них острых респираторных инфекций – 55%vs 34% и герпетическихинфекций – 36% vs 28% соответственно (χ2=4,05,p=0,0442).

Таблица 1

Перенесенные заболевания у детей с полиморфизмом и без полиморфизма гена ADRβ2

 

Заболевание

Дети с полиморфизмом (n=15)

Дети без полиморфизма

(n=44)

1

ОРВИ

55%*

34%

2

Герпетические инфекции

36%*

28%

3

Гельминтозы

27%

5%

4

Бронхиты, пневмонии

18%

14%

5

Патология ССС (МАРС, ВДСУ)

0%

18%

6

Анемии

9%

14%

* p <0,05.

По результатам анкетирования (табл.2), у детей с полиморфизмом гена ADRβ2 чаще, чем у детей без полиморфизма, отмечается отягощенная наследственность по аллергии (33% vs 11%), хронические очаги инфекции ибронхообструктивный синдром (БОС) во время ОРВИ (17% vs 0%), однако достоверных различий не получено (p=0,37).

Таблица 2

Результаты анкетирования родителей детей с  полиморфизмом и без полиморфизма гена ADRβ2

 

Фактор

Дети с полиморфизмом

(n=6)

Дети без полиморфизма

(n=9)

1

Отягощенная наследственность по аллергии

33%

11%

2

Патология беременности

67%

22%

3

Патология в родах

0

11%

4

Грудное вскармливание

67%

33%

5

Наличие хронических очагов инфекции

17%

0

6

БОС на фоне ОРВИ

17%

0

7

Живут в экологически загрязненном районе

50%

67%

 

Анализ факторов риска у детей с полиморфизмом гена ADRβ2 и без него выявил значимые различия по наличию отягощенной наследственности по гипертонической болезни и ожирению 18% vs 0% соответственно (χ2=7,p=0,0082).

У детей с полиморфизмом гена ADRβ2 достоверно чаще отмечается отклонение в физическом развитии за счет избытка массы тела 1 степени (χ2=5,8, p=0,0160).

Таблица 3

Оценка физического развития у детей с  полиморфизмом и без полиморфизма гена ADRβ2

 

Заключение по физическому развитию

Дети с полиморфизмом

(n=15)

Дети без полиморфизма

(n=44)

1

Среднее, гармоничное

72%

68%

2

Среднего, дисгармоничное за счет избытка массы тела 1 степени

28%*

2%

3

Среднее, дисгармоничное за счет недостатка массы тела 1 степени

0%

23%

4

Среднее, дисгармоничное за счет недостатка массы тела 2 степени

0%

5%

* p <0,05.

Оценка функции внешнего дыхания (ФВД) с помощью спирографии проведена у 27% детей с полиморфизмом и  у 36% детей без полиморфизма гена ADRβ2 в силу возрастных ограничений проведения данного исследования. Оценивали следующие показали: жизненная емкость легких (ЖЕЛ), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1) и индекс Тиффно (ОФВ1/ЖЕЛ) (табл.4).

Таблица 4

Показатели спирографии у детей без патологии со стороны органов дыхания с полиморфизмом и без полиморфизма гена ADRβ2

 

Показатель

Дети с полиморфизмом

(n=4)

Дети без полиморфизма

(n=16)

 

 

 литры

проценты

 литры

проценты

1

ЖЕЛ

2,7±1,77

92±19,8

1,7 ± 0,83

86±13,72

2

ФЖЕЛ

2,7±1,77

80,5±46,2

1,9 ± 0,7

102±55,9

3

ОФВ1

2,25± 1,59

82,5±22,06

2,1± 1,7

102±64,9

4

ОФВ1/ЖЕЛ

-

82± 8,9

-

84,6± 8,4

 

Результаты исследования ФВД показали, что значения ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ в пределах установленных норм, но у детей с полиморфизмом генаADRβ2 показатели ФЖЕЛ и ОФВ1 заметно ниже, чем у детей без такового.

Заключение

У каждого четвертого практически здорового ребенка города Перми встречается полиморфизм гена ADRβ2. Полиморфизм по Arg16Gly встречается достоверно чаще, чем по Gln27Glu, причем Gln27Glu выявляется всегда в сочетании с Arg16Gly. Дети с полиморфизмом гена ADRβ2 чаще болеют вирусными заболеваниями (ОРВИ и  герпетическая инфекция). Установлено, что при наличии полиморфизма достоверно чаще имеется  избыток массы тела 1 степени и отягощенная наследственность по гипертонической болезни и ожирению. У практически здоровых детей с полиморфизмом гена ADRβ2 выявлена тенденция к снижению показателя ОФВ1.

Эти данные могут быть учтены  в дальнейшем при интерпретации индивидуального клинического значения установленного полиморфизма гена ADRβ2 при анализе генома ребенка.


Рецензенты:

Красавина Н.А., д.м.н., доцент кафедры педиатрии ФДПО,ГБОУ ВПО «ПГМУ им. ак. Е.А. Вагнера» МЗ РФ, г.Пермь;

Гейн С.В.,д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, г.Пермь.