Дисбаланс в продукции белков семейства IL-1 может влиять на характер течения воспалительных и воспалительно-деструктивных заболеваний в тканях пародонта и являться одним из пусковых моментов для генерации патологических процессов при заболеваниях полости рта на фоне сопутствующей соматической патологии [2, 3, 5, 6].
Активность продукции IL-1 закодирована двумя отдельными генами, такими как интерлейкин-1-альфа (IL-1α) и интерлейкин-1 бета (IL-1β), размещенными в локусе хромосомы 2q14 (q13-21), в кластере такого также имеется ген антагониста рецептора IL-1 (IL-1Ra) [8, 9]. Функциями последнего являются антагонизм рецептора IL-1 и блокада биологических эффектов IL-1α и IL-1β соответственно. В результате этого гены цитокинов регулируют характер иммунного ответа и активность воспалительных реакций организма в ответ на эндогенные и экзогенные факторы. Наиболее изучены биаллельные полиморфизмы IL-1β в позициях -511, -31 и +3954, что есть однонуклеотидные транзиции [7].
Поскольку -511С/Т-полиморфизм гена ІЛ-1β (id.:rs16944) играет важную роль в работе иммунной системы и может быть одной из главных генетически обусловленных причин выраженной дисрегуляции воспаления, он оказывает существенное влияние на общие особенности протекания воспалительного ответа в тканях пародонта у пациентов с язвенной болезнью желудка (ЯБЖ) и двенадцатиперстной кишки (ЯБДК), принадлежащих к разным национальностям и проживающих в Астраханской области. Для оценки влияния гена IL-1β на динамику заболеваний пародонта на фоне ЯБЖ и ЯБДК был проведен анализ ассоциаций клинических проявлений с полиморфными вариантами указанного гена, с изучением частоты исследуемого полиморфизма в выборках больных и здоровых доноров.
Цель исследования
Проанализировать распределение аллельных вариантов гена ИЛ-1b (511 С/Т) у больных с поражением пародонта при ЯБЖ и ЯБДК и здоровых доноров.
Материалы и методы исследования
Было обследовано 100 больных с воспалительными заболеваниями пародонта (ВЗП): в сочетании с ЯБЖ - 60 человек и ЯБДК - 40 человек в возрасте от 19 до 45 лет, находящихся на лечении в гастроэнтерологическом отделении МУЧ «Городская клиническая больница № 3 им. С.М. Кирова» г. Астрахани в период с 2012 по 2015 гг. Группу сравнения составили 117 здоровых доноров. Для оценки состояния пародонта нами использовалась модифицированная классификация ВЗП, принятая на заседании секции Президиума пародонтологии Стоматологической Ассоциации России в 2001 г. Диагноз «язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки» устанавливался согласно действующим стандартам клинической диагностики и существующей Международной классификации болезней 10-го пересмотра (МКБ 10). При выполнении исследования соблюдены этические принципы, получены письменные согласия пациентов на обработку персональных данных (№ 152-ФЗ) и на обследование, а также на проведение медицинского вмешательства.
Стоматологическое обследование включало определение интенсивности поражения зубов кариесом по индексу КПУ (К - кариозный зуб, П - пломбированный, У -удаленный), уровень гигиены по упрощенному индексу Грина-Вермильона (OHI-S). Состояние тканей пародонта оценивали на основании папиллярно-маргинально-альвеолярного индекса (РМА) в модификации Parma, воспалительно-деструктивные изменения в пародонте - при помощи пародонтального индекса PI по Расселу.
В результате поиска однонуклеарных полиморфных замен с предполагаемым фенотипическим эффектом в промоторных и интронных областях с помощью методов биоинформатики выделен VNTR полиморфизм в гене антагониста IL-1.Выделение геномной ДНК проводилось из лейкоцитов венозной крови набором реактивов «Wizard Genomic DNA Purification Kit» фирмы «Promega» (USA) в соответствии с рекомендациями производителя. Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) синтеза ДНК проводили на амплификаторе фирмы «ДНК-технология» (Россия). Проводили реакцию амплификации по соответствующей программе. Концентрации хлорида магния и олигонуклеотидных праймеров подбирались для каждой реакции отдельно в ходе эксперимента. Для определения нуклеотидных замен проводили гидролиз амплифицированных фрагментов соответствующей рестриктазой. Используемые ферменты произведены фирмой «Сибэнзим» (Россия) или MBI «Fermentas» (Литва). Разделение фрагментов ДНК после амплификации и рестрикции проводили при помощи электрофореза в 8%-ном полиакриламидном геле (ПААГ). Идентификация фрагментов ДНК проводилась с помощью окрашивания геля раствором бромистого этидия (5 мкг/л) с последующей визуализацией в проходящем УФ-свете и документацией, с использованием системы фотодокументации «Vilber Lourmat» (Франция). Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием параметрической и непараметрической статистики в зависимости от шкал и характера распределения переменных.
Достоверность различий количественных признаков определяли с помощью t-критерия Стьюдента для сравнения независимых выборок. Результаты рассматривали как статистически значимые при р<0,05. Математическую обработку результатов исследования проводили с использованием описательных статистик: Ме (медиана) и Q1-Q3 (quartile 1-3). Для определения достоверности различий качественных признаков использовали анализ таблиц сопряженностей с вычислением точного значения критерия χ 2 и точного критерия Фишера. Для анализа количественных признаков при сравнении двух независимых выборок применяли критерий Манна-Уитни, при сравнении трех и более выборок - Н-критерий Краскола-Уоллиса. При достоверности межгрупповых различий проводили попарные сравнения с использованием Z-критерия Краскола-Уолисса с поправкой на множественные сравнения. Достоверным считался уровень значимости p<0,05. Сравнение распределения генотипов и частот аллелей проводили с помощью критерия χ2 с поправкой Йетса на непрерывность при числе степеней свободы, равном 1, а также точный тест Фишера в случае, если ожидаемое значение хотя бы в одной ячейке таблицы сопряженности было меньше 5. Подсчитывали отношение шансов (OR - odd ratio) для оценки ассоциации между определенными генотипами и риском развития заболевания, по стандартной формуле OR=a/b x d/c, где a и b - количество больных, имеющих и не имеющих мутантный генотип, соответственно, и d и с - количество человек в контрольной группе, имеющих и не имеющих мутантный генотип. OR указан с 95%-ным доверительным интервалом (Confidence interval CI) [4]. Расчет критериев проводился с использованием пакета «Statistica 6.0».
Результаты исследования и их обсуждение
В ходе исследования выявлено, что достоверных различий по частоте встречаемости аллелей и генотипов между основной группой и группой контроля нет. А именно генотип С/С встречался в 11,0% и 20% ; С/Т : 45,0% и 43%; гомозиготное состояние аллеля Т 44,0% и 37,0% соответственно (табл. 1).
Таблица 1
Распределение аллельных вариантов гена ИЛ-1b (511 С/Т) у больных с поражениями пародонта при ЯБЖ и ЯБДК и здоровых доноров
Генотипы |
Больные |
Контроль |
χ2 |
|
(N=100) |
(N=117) |
c2= 3,263; р>0,05 |
СТ |
45 (0,45) |
50 (0,43) |
|
СС |
11 (0,11) |
23 (0,20) |
|
ТТ |
44 (0,44) |
44 (0.37) |
|
Аллели |
n=145 |
n=167 |
χ2 |
С |
56 (0,387) |
73 (0,437) |
c2=0,877 р>0,05 |
Т |
89 (0,613) |
94 (0,563) |
Достоверных различий по частоте встречаемости мутантного аллеля Т между пациентами с ВЗП на фоне эрозивно-язвенного поражения желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и соматически здоровыми донорами не выявлено (61,3% и 56,3% ( р>0,05 )).
Группы обследуемых больных с различными генотипами по полиморфизму 511 С/Т гена ИЛ-1b не отличались по полу, возрасту, месту проживания, локализации язвенного дефекта (табл. 2, 3, 4,5). Статистический анализ данных показал, что достоверных гендерных различий между пациентами с «диким» и мутантным аллелем не выявлено.
Анализ выявил достоверные гендерные различия между носителями различных генотипов по полиморфизму 511 С/Т гена ИЛ-1b, а именно: наблюдается достоверное превосходство мужчин, носителей нормального аллеля С в гомозиготном состоянии, над женщинами, с поражениями пародонта при язвенно-эрозивных изменениях желудка и двенадцатиперстной кишки (χ21=8,51; Р=0,035) (табл. 2).
Таблица 2
Распределение больных по полу в группах с различными
аллелями и генотипами по полиморфизму 511 С/Т гена ИЛ-1b
Пол |
511 С/Т |
χ2 |
P (d.f.=2) |
|||||
1.С/С |
2.С/Т |
3.Т/Т |
8,52 |
0,043 |
||||
Женщины |
2 |
29 |
28 |
χ2 |
P (d.f.=1) |
|||
χ21=8,51 |
0,035 |
|||||||
Мужчины |
9 |
16 |
16 |
χ22=1,11 |
0,316 |
|||
χ23= 1,01 |
0,306 |
|||||||
Пол |
511 С/Т |
χ2 |
P (d.f.=1) |
|||||
Аллель С |
Аллель Т |
1,09 |
>0,05 |
|||||
N |
% |
N |
% |
|||||
Женщины |
31 |
35,2 |
57 |
64,8 |
||||
Мужчины |
25 |
43,8 |
32 |
56,2 |
||||
Достоверных гендерных различий по генотипам С/Т и Т/Т между пациентами не выявлено.
Таблица 3
Распределение по месту проживания больных с различными
генотипами по полиморфизму 511 С/Т гена ИЛ-1b
Место проживания |
511 С/Т |
χ2 |
P (d.f.=2) |
||
С/С |
С/Т |
Т/Т |
0,361 |
>0,05 |
|
Астрахань |
27,5 % |
20,5 % |
21,9 % |
||
Астраханская область, другие города |
72,5 % |
79,5 % |
78,1 % |
Таблица 4
Средний возраст обследованных больных с различными
генотипами по полиморфизму 511 С/Т гена ИЛ-1b
|
511 С/Т |
χ2 |
P |
||
С/С |
С/Т |
Т/Т |
|||
Средний возраст обследуемых больных |
27,37±2,67 |
32,8±5,78 |
33,02±6,7 |
0,311 |
>0,05 |
Таблица5
Анализ локализации язвенного дефекта с различными генотипами по полиморфизму 511 С/Т гена ИЛ-1b
Локализация язвенного дефекта |
511 С/Т |
χ2 |
P(d.f.=2) |
||||||
С/С |
С/Т |
Т/Т |
|
0,76 |
|||||
ЯБЖ |
8 |
25 |
27 |
|
1,51 |
||||
ЯБДК |
3 |
17 |
12 |
||||||
Локализация язвенного дефекта |
511 С/Т |
χ2 |
P (d.f.=1) |
||||||
Аллель С |
Аллель Т |
0,05 |
0,82 |
||||||
N |
% |
N |
% |
||||||
ЯБЖ |
33 |
38,8 |
52 |
61,2 |
|||||
ЯБДК |
20 |
40,8 |
29 |
59,2 |
|||||
Анализ данных свидетельствует о том, что у пациентов с генотипом Т/Т достоверно чаще по сравнению больными с генотипом С/С выявлялось обострение процесса (χ2=7,234 Р=0,0072) (табл. 6).
Таблица 6
Анализ динамики течения ЯБЖ и ЯБДК у больных с поражениями пародонта
|
511 С/Т |
χ2 |
P(d.f.=2) |
|||||
1.С/С |
2.С/Т |
3.Т/Т |
7,12 |
0,033 |
||||
Ремиссия |
8 |
18 |
12 |
χ2 |
P(d.f.=1) |
|||
χ 21-2=3,81 |
0,05 |
|||||||
Впервые диагностировано, обострение |
3 |
27 |
30 |
χ 22-3=1,26 |
0,24 |
|||
χ 21-3 =7,23 |
0,0072 |
|||||||
|
511 С/Т |
χ2 |
P(d.f.=1) |
|||||
Аллель С |
Аллель Т |
|
>0,05 |
|||||
N |
% |
N |
% |
|||||
Ремиссия |
26 |
38,6 |
30 |
61,4 |
0,11 |
|||
Впервые диагностировано, обострение |
30 |
50,0 |
30 |
50,0 |
||||
Резюмируя полученные результаты, можно утверждать, что сочетание ЯБЖ И ЯБДК встречалось только у пациентов с генотипами С/Т (6 пациентов) и Т/Т (8 пациентов). Комбинация сахарного диабета и язвенной болезни была выявлена у 5 больных с указанными генотипами. Причем у четверых из них был определен генотип Т/Т.
В настоящее время показано, что нуклеотидные замены в генах IL1В могут приводить к изменению характера их экспрессии цитокинов. Согласно литературным данным наличие мутантного аллеля Т в гомо- или гетерозиготном состоянии, в генотипе ассоциируется с повышением уровня кодируемого цитокина и более агрессивным течением системного воспалительного процесса [1, 3]. Таким образом, полученные результаты мы сопоставляем с высокой системной экспрессией ИЛ-1b, ассоциированной с заменой тимина на цитозин в 511-м положении, что клинически обусловливает характер течения, воспалительно-деструктивные изменения и наличие интеркуррентного заболевания (сахарный диабет).
В ходе исследования установлено, что пациенты с различными генотипами по полиморфизму 511 С/Т гена ИЛ-1b не отличаются по частоте наследования ЯБЖ и / или ЯБДК. Подобная тенденция наблюдается и при сравнении по аллелям (табл. 7).
Таблица 7
Частота наследования ЯБЖ и/или ЯБДК у пациентов с различными
генотипами по полиморфизму 511 С/Т гена ИЛ-1b
Наследственность |
511 С/Т |
χ2 |
P(d.f.=2) |
|||||
С/С |
С/Т |
С/С |
0,767 |
>0,05 |
||||
Выявлена |
3 |
14 |
13 |
|||||
Не выявлена |
8 |
31 |
29 |
|||||
Наследственность |
511 С/Т |
χ2 |
P(d.f.=1) |
|||||
Аллель А1 |
Аллель А2 |
|
>0,05 |
|||||
N |
% |
N |
% |
|||||
Выявлена |
26 |
76,4 |
8 |
23,6 |
0,028 |
|||
Не выявлена |
53 |
77,9 |
15 |
22,1 |
||||
Учитывая значение данного цитокина в патогенезе воспалительного процесса, можно предположить модифицирующее влияние мутаций в гене ИЛ-1b на клинические проявления заболеваний полости рта.
Согласно полученным данным достоверных различий между генотипами, а также аллелями С и Т по видам прикуса не было выявлено (табл. 8).
Таблица 8
Сравнительная характеристика видов прикуса у пациентов с различными
генотипами по полиморфизму 511 С/Т гена ИЛ-1b
Виды прикуса |
511 С/Т |
χ2 |
P(d.f.=2) |
||||
1.С/С |
2.С/Т |
3.Т/Т |
0,461 |
0,74 |
|||
Патологический |
3 |
11 |
13 |
||||
Физиологический |
8 |
34 |
29 |
||||
Виды прикуса |
511 С/Т |
χ2 |
P(d.f.=1) |
||||
Аллель С |
Аллель Т |
|
0,65 |
||||
N |
% |
N |
% |
||||
Патологический |
14 |
38,8 |
24 |
61,2 |
0,21 |
||
Физиологический |
42 |
40,0 |
63 |
60,0 |
|||
Согласно полученным данным катаральный гингивит в 2 раза чаще встречается у носителей аллеля Т, однако степень достоверности на уровне 10% (табл. 9).
Таблица 9
Анализ частоты встречаемости гингивита у больных с различными
генотипами по полиморфизму 511 С/Т гена ИЛ-1b
Гингивит |
511 С/Т |
χ2 |
P(d.f.=2) |
||||
С/С |
С/Т |
Т/Т |
4,197 |
0,101 |
|||
Катаральный |
3 |
18 |
23 |
||||
Гипертрофический |
1 |
8 |
2 |
||||
Гингивит |
511 С/Т |
χ2 |
P(d.f.=1) |
||||
Аллель С |
Аллель Т |
|
>0,05 |
||||
N |
% |
N |
% |
||||
Катаральный |
21 |
33,8 |
41 |
67,2 |
1,1 |
||
Гипертрофический |
9 |
48,7 |
10 |
51,3 |
|||
Возможно, данная тенденция ассоциирована с большей экспрессией цитокина и степенью воспаления.
Данные статистического анализа не выявили влияния генотипов на тяжесть течения пародонтита у больных с ЯБЖ И ЯБДК (табл. 10).
Таблица 10
Распределение различных генотипов по полиморфизму 511 С/Т гена ИЛ-1b
у пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом от степеней тяжести
Степень тяжести |
511 С/Т |
χ2 |
P(d.f.=4) |
||||||
С/С |
С/Т |
Т/Т |
|
>0,05
|
|||||
Легкая |
4 |
10 |
5 |
|
4,812 |
||||
Средняя |
2 |
9 |
8 |
||||||
Тяжелая |
1 |
1 |
3 |
|
|||||
Степень тяжести
|
511 С/Т |
χ2 |
P (d.f.=2) |
||||||
Аллель С |
Аллель Т |
1,517 |
>0,05 |
||||||
N |
% |
N |
% |
||||||
Легкая |
18 |
62,5 |
4 |
37,5 |
|||||
Средняя |
14 |
45,0 |
3 |
55,0 |
|||||
Тяжелая |
5 |
28,5 |
3 |
61,5 |
|||||
Несмотря на то что в ходе работы были выявлены ассоциации генотипов, содержащие мутантный аллель Т с течением ЯБЖ и ЯБДК, у обследованных больных не были определены достоверные различия по основным стоматологическим критериям (индексу КПУ, ОНI-S, РМА, ПИ) и между С/С, С/Т, Т/Т генотипами ИЛ-1b (табл. 11).
Таблица 11
Показатели индексов КПУ, ОНI-S, РМА и ПИ у больных хроническим генерализованным пародонтитом при ЯБЖ и ЯБДК с разными генотипами ИЛ-1b
Показатели |
С/С |
С/Т |
Т/Т |
Н-критерий Краскола-Уоллиса |
КПУ |
6,0 (5,0-8,0) |
5,0 (2,0- 9,0) |
5,0 (2,0-10,0) |
χ2 3,29; p=0,11 |
ОНI-S |
2,1 (1,5-4,4) |
2,1 (1,5-3,2) |
2,9 (2,2-4,3) |
χ2 2,51; p=0,283 |
РМА |
11,1 (4,7-15,4) |
15,9 (3,2-25,3) |
6,5 (3,1-21,0) |
χ2 2,65; p=0,264 |
ПИ |
1,1 (0,17-3,61) |
0,29 (0,23-2,8) |
1,2 (0,27-3,8) |
χ2 2,23; p=0,326 |
Возможно, мутантный аллель Т оказывает больше системный эффект, что обеспечивает реализацию соматического недуга, нежели влияет на местный иммунный ответ в тканях пародонта при язвенно-эрозивных поражениях желудка и двенадцатиперстной кишки.
Заключение
Таким образом, полиморфизм 511 С/Т гена ИЛ-1b не может рассматриваться как предиктор воспалительных заболеваний пародонта. В то же время указанные полиморфизмы могут быть положены в основу комплексной генетической карты для прогнозирования течения ЯБЖ И ЯБДК.
Рецензенты:Башкина О.А., д.м.н., профессор, заведующая кафедрой факультетской педиатрии ГБОУ ВПО «Астраханский ГМУ Минздрава России», г. Астрахань;
Сергиенко Д.Ф., д.м.н., доцент, доцент кафедры факультетской педиатрии ГБОУ ВПО «Астраханский ГМУ Минздрава России», г. Астрахань.
Библиографическая ссылка
Исамулаева А.З. АНАЛИЗ АССОЦИАЦИИ ВАРИАНТНЫХ АЛЛЕЛЕЙ ГЕНА ИЛ-1B (511 С/Т) НА ПАТОГЕНЕЗ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПАРОДОНТА У БОЛЬНЫХ С ЯЗВЕННОЙ БОЛЕЗНЬЮ ЖЕЛУДКА И ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 6. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=22888 (дата обращения: 13.02.2025).