Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

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.