Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

РИСК РАЗВИТИЯ НЕЙТРОФИЛЬНОГО ВОСПАЛЕНИЯ БРОНХОВ У ДЕТЕЙ, БОЛЕЮЩИХ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ, ПРИ ДЕЛЕЦИОННОМ ПОЛИМОРФИЗМЕ ГЕНОВ GSTT1 и GSTM1

Галущинская А.В. 1
1 Буковинский государственный медицинский университет, кафедра педиатрии и детских инфекционных болезней
В работе исследована взаимосвязь полиморфизма генов GSTT1 и GSTM1 с характером воспаления бронхов у детей, болеющих бронхиальной астмой. Утановлено, что у пациентов с нейтрофильным характером воспаления дыхательных путей чаще встречается делеционный полиморфизм GSTM1, в то время как для детей с пауцигранулоцитарным вариантом воспаления бронхов характерный генотип Т+ М+, а для эозинофильного – одинаковое распределение генотипов GSTT1 и GSTM1. При сочетании делеционного полиморфизма у 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).
полиморфизм генов GSTT1 и GSTM1.
бронхиальная астма
Нейтрофильный характер воспаления бронхов
1. Выделение ДНК из крови // Практическая молекулярная биология – [Электронный ресурс] - http://molbiol.edu.ru.
2. Когосова Л.С. Роль еозинофильних і нейтрофільних гранулоцитів крові і харкотиння в реалізації запального процесу при бронхіальній астмі різного ґенезу / Л.С. Когосова, Ю.О. Матвієнко, Ф.І. Новосад // Український пульмонологічний журнал. – 2003. – № 4. – С. 37-41.
3. Kudo M. Pathology of asthma / M. Kudo, Y. Ishigatsubo, I. Aoki // J Front Microbiol. – 2013. – Vol. – 10. – P. 4-263.
4. Large-Scale Consortium-Based Genomwide Association Study of Asthma // N Engl J Med. - 2010. – Nom. 363. – P. 1211-21.
5. Lemière C. Airway inflammation assessed by invasive and noninvasive means in severe asthma: eosinophilic and noneosinophilic phenotypes / C. Lemière, P. Ernst, R. Olivenstein [et al.] // J Allergy Clin Immunol. – 2006. – Vol. 118 (5). – P. 1033-9.
6. Pavord I.D. Asthma phenotypes / I.D. Pavord // J Semin Respir Crit Care Med. – 2012. – Vol. 33(6). – P. 645-52
7. Saadat M. Genetic polimorfisms of glutathione S-transferase T1, M1 and asthma, a meta-analysis of the literature (abstract) / M. Saadat // J. Biol Sci. – 2007. – Nom. 10. – Vol. 4183-9/
8. Wilce M.C., Parker M.W. (1994). Structure and function of glutathione S-transferases. Biochim. Biophys. Acta – Vol. 1205 (1). P. 1-18.

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.


Библиографическая ссылка

Галущинская А.В. РИСК РАЗВИТИЯ НЕЙТРОФИЛЬНОГО ВОСПАЛЕНИЯ БРОНХОВ У ДЕТЕЙ, БОЛЕЮЩИХ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ, ПРИ ДЕЛЕЦИОННОМ ПОЛИМОРФИЗМЕ ГЕНОВ GSTT1 и GSTM1 // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=12298 (дата обращения: 19.06.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074