Автореферат и диссертация по медицине (14.01.08) на тему:Клинико-функциональная и генетическая характеристика бронхиальной астмы у детей якутов

На правах рукописи

004605УУЗ

СОЛОВЬЕВА НАТАЛЬЯ АЛЕКСЕЕВНА

КЛИНИКО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ И ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ У ДЕТЕЙ ЯКУТОВ

14.01.08 - педиатрия 03.02.07 - генетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 О ИЮН 2010

Томск-2010

004605008

Работа выполнена в ГОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Росздрава, Якутском научном центре комплексных медицинских проблем СО РАМН, НИИ медицинской генетики СО РАМН

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАМН, заслуженный деятель науки РФ

кандидат медицинских наук

Огородова Людмила Михайловна Максимова Надежда Романовна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук, профессор

Нагаева Татьяна Александровна Назаренко Людмила Павловна

Ведущая организация: Научный центр здоровья детей РАМН

Защита состоится «/?>> ШОМ<Л- 2010 г. в ^ 00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.096.02 при ГОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Росздрава по адресу: 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

С диссертацией можно ознакомиться в научно-медицинской библиотеке ГОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Росздрава

автореферат разослан «М »мал. 20Юг.

Ученый секретарь диссертационного совета

Тюкалова Л.И.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Сравнительные эпидемиологические исследования последних лет постоянно подтверждают высокую распространенность бронхиальной астмы (БА) во всем мире, сопровождающуюся широкой вариабельностью. Так, распространенность БА в разных странах мира колеблется от 1 до 18% [Masoli M., Beasley R., 2004], что связано не только с проблемами в диагностике, но и со структурой подверженности данному заболеванию в различных популяциях. По результатам стандартизованных эпидемиологических исследований проведенных Самсоно-войМ.И. и др., 2001 в Республике Саха (Якутия) отмечается высокая распространенность БА у детей. Выраженные расовые и этнические различия распространенности БА отражают существующее генетическое разнообразие в структуре подверженности. В настоящее время показано, что в патогенезе БА участвуют многочисленные гены [Holloway J., Wiesch D., 2000]. Принимая во внимание тот факт, что решающая роль в развитии воспаления при БА принадлежит цитокиновой системе, а именно ИЛ4, ИЛ5, ИЛ9, являющимися инициаторами каскада реакций, приводящих к выбросу медиаторов и миграций клеток в очаг атопического воспаления [Laitinen Т., 1997, Намазова Л.С., 1998, Hamelmann Е., 1999, Tournoy К., 2002,] наиболее активные исследования ведутся в области изучения генов ингерлейкинов IL4, IL5, IL9 и их рецепторов IL4RA, IL5RA, осуществляющих трансмиссию сигналов этих лигандов в клетки-мишени. [Hershey G. 1997, Keating V., 2000, Mordvinov V., 2001, Sandford A., 2004, Баранов B.C., 2004, Фрейдин М.Б., 2006, Карунас A.C., 2007].

Интересным фактом является то, что гены этих существенных для БА цито-кинов расположены тандемно в одном кластере на хромосоме 5q31 - 33 [Arai К., 1990]. Во многих работах по картированию генов - кандидатов Б А показано тесное сцепление заболевания с этим локусом [Marsh D., 1994; Meyers D., 1994; Postma D., 1995, Kruse S., 1999, Settin A., 2008, Castro-Giner F., 2010].

Несмотря на видимые успехи по изучению молекулярных и клеточных механизмов БА, воспроизводимые результаты получены лишь для половины из них. Все большее число публикаций указывает на значение этнической специфики в детерминации аллергопатологии, высказываются предположения, что данная специфика может лежать в основе межпопуляционной вариабельности заболеваемости БА [Mitsuyasu H., 1998, Kruse S., 2000, Keating V., 2000, Ad-jers К., 2004, Фрейдин М.Б, 2006, Пузырев В.П., 2007].

Несогласованность полученных результатов предполагает необходимость дальнейшего изучения генов интерлейкинов, как предикторов БА с учетом этнической принадлежности. Подобные исследования у якутов отсутствуют. Новые знания в области генетики БА позволят сформулировать молекулярные

предикторы астмы у якутов и обосновать группы риска для осуществления профилактических мероприятий.

Цель исследования

Установить клинико-функциональные особенности бронхиальной астмы у детей якутов, ассоциированные с аллельными вариантами генов интерлейкинов.

Задачи

1. Провести сравнительный анализ клинико-функциональных характеристик бронхиальной астмы у детей якутов и детей, проживающих в Томской области.

2. Изучить внутрипопуляционную распространенность 7 полиморфных вариантов 5 генов интерлейкинов (С589Т, G/C3'UTR гена IL4, Q551R, I50V гена IL4RA, С703Т гена IL5, G80A гена IL5RA, Т113М гена IL9) у детей якутов.

3. Провести анализ ассоциации полиморфизма генов интерлейкинов (С589Т, G/C3'UTR гена IL4, Q551R, I50V гена IL4RA, С703Т гена ILS, G80A гена IL5RA, Т113М гена IL9) с клинико-функциональными показателями бронхиальной астмы у детей якутов.

4. Провести сравнительный анализ межпопуляционных различий распределения частот аллелей и генотипов полиморфных вариантов генов интерлейкинов (С589Т, G/C3'UTR гена IL4, Q551R, I50V гена IL4RA, С703Т гена IL5, G80A гена IL5RA, Т113М гена IL9) у якутов, больных бронхиальной астмой и больных бронхиальной астмой Томской области.

5. Определить вклад полиморфизма генов интерлейкинов (С589Т G/C3'UTR гена IL4, Q551R, I50Vгена IL4RA, С703Тгена ILS, G80A гена IL5RA, Т113М гена IL9) в структуру подверженности бронхиальной астмы у детей якутов и русских Томской области и сопоставить ее с данными сравнительного анализа результатов эпидемиологического исследования ISAAC, проведенного на территории Республики Саха (Якутия) и Томской области.

6. На основании анализа результатов исследования сформулировать генетические предикторы риска подверженности и неблагоприятного течения бронхиальной астмы у детей якутов.

Научная новизна

Проведен сравнительный анализ клинико-функциональных характеристик БА у детей якутов и русских Томской области. Установлено, что БА у якутов характеризуется более тяжелым течением, поздней манифестацией симптомов заболевания, более высоким уровнем общего IgE, более низкими показателями функции внешнего дыхания, а также более низким содержанием эозинофилов в носовом секрете по сравнению с БА больных, проживающих в Томской области.

Впервые получены данные внутрипопуляционной распространенности 7 полиморфных вариантов 5 генов интерлейкинов (С589Т\ G/C3'UTR гена IL4,

Q551R, I50V гена IL4RA, С703Т гена ILS, G80A гена IL5RA, TIÎ3M гена IL9) у якутов. Установлены значимые различия в распределении частот аллелей и генотипов генов интерлейкинов в группе якутов и русских для полиморфных вариантов С589Т и G/C 3 VTR гена IL4, Q551R и I50V гена IL4RA, С703Т гена IL5, G80A гена IL5RA.

Установлены значимые различия для 6 полиморфных вариантов 5 генов интерлейкинов (G/C 3'UTR, С589Т гена IL4, Q551R, I50V гена IL4RA, G80A гена IL5RA, Т133Мтет IL9) для частот аллелей и генотипов в группе больных БА и здоровых детей якутов.

Выявлено, что с БА у якутов ассоциированы полиморфные варианты G/C 3'UTR, С589Тгена IL4,150V, Q551R гена IL4RA, ТИЗМгсш IL9, а также полиморфизм G80A гена 1L5RA.

Отмечена ассоциация полиморфных вариантов генов интерлейкинов с кли-нико-функциональными особенностями БА у детей якутов. Так, с более высоким уровнем общего IgE в сыворотке крови ассоциированы генотип СС полиморфизма G/C 3'UTR гена IL4, генотип II полиморфизма I50Vтепа IL4RA и генотип ММ полиморфизма TI13M гена IL9. С более низкими показателями ОФВ1 ассоциированы генотип 7Т полиморфизма С703Т гена IL5, генотип ММ полиморфизма ТПЗМтеяа. IL9 и генотип QR полиморфизма Q551R гена IL4RA. -

Выявлены полиморфные варианты генов интерлейкинов, ассоциированные с тяжелой Б А, к ним относятся полиморфизм G/C 3'UTR гена IL4, полиморфизм G80А гена рецептора IL5RA и полиморфизм Т113М гена IL9.

Таким образом, в исследовании показано, что клинико-функциональные различия астмы связаны с различиями в структуре подверженности по полиморфным вариантам генов интерлейкинов у русских и якутов.

Практическая значимость

Выявление биологических предикторов подверженности БА позволит обоснованно формировать группы риска для реализации в них мероприятий по профилактике развития данного заболевания у якутов. Использование молекулярных предикторов, ассоциированных с клиническими, а также лабораторно -функциональными показателями БА у якутов позволит проводить терапию с учетом этнических и генетических особенностей пациентов.

Положения, выносимые на защиту

1. Клинико-функциональная характеристика бронхиальной астмы у детей якутов отличается тяжестью течения, более поздней манифестацией, низкими показателями ОФВ] и эозинофилов носового секрета, высоким уровнем общего IgE в сыворотке крови по сравнению с русскими детьми, проживающими в Томской области, что ассоциировано с полиморфным вариантом G/C3'UTR гена IL4, полиморфизмами I50V и Q55IR гена IL4RA, полиморфным вариантом С703Т гена IL5, полиморфизмом G80A гена IL5RA и полиморфизмом ТПЗМтсшКЯ.

2. Различия в структуре подверженности бронхиальной астмы у детей якутов и русских, обусловлены преобладанием аллеля Т полиморфизма С589Т гена 1L4, аллеля С полиморфизма G/C3'UTR гена IL4, аллеля R полиморфизма Q55R1 гена IL4RA, а также аллеля А полиморфного варианта G80A гена IL5RA у якутов.

Апробация

Материалы исследования доложены и обсуждены в рамках международного конгресса по преполярной медицине (г. Новосибирск, 2006 г.), на международных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (г. Москва 2007, 2009 г.), на межрегиональных научно-практических конференциях «Молекулярно - клеточные аспекты патологии человека на Севере» (г.Якутск, 2007 г.), «Экология и здоровье человека на Севере» (г. Якутск, 2007 г.), «Здоровье детей Севера» (г. Якутск, 2008 г.), на научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы медицинской генетики на Крайнем Севере» (г. Якутск, 2009 г.), на всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии профилактики, диагностики и лечения основных заболеваний человека» (г. Ленинск-Кузнецкий, 2009 г.), на конкурсе молодых ученых XIII Конгресса педиатров России «Фармакотерапия и диетология в педиатрии» (г. Томск, 2009 г.), на конкурсе молодых ученых XIV Конгресса педиатров России с международным участием «Актуальные проблемы педиатрии», (г. Москва, 2009 г.). Результаты исследования получили высокую оценку и поддержаны грантом Академии наук Республики Саха (Якутия), 2005-06 гг., грантом Президента Республики Саха (Якутия) для молодых ученых, 2007 г., отмечены призовыми местами на конкурсах научных работ молодых ученых XIII Конгресса педиатров России «Фармакотерапия и диетология в педиатрии» (г. Томск, 2009 г.) и XIV Конгресса педиатров России с международным участием «Актуальные проблемы педиатрии», (г. Москва, 2009 г.).

Публикации

По теме диссертационного исследования опубликованы 16 печатных работ, в том числе 3 полнотекстовых журнальных статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Внедрение

Полученные результаты используются в работе медико-генетической консультации Перинатального центра НЦМ РБ № 1 Республики Саха (Якутия). Новые научные данные, полученные при выполнении исследования, используются в работе Якутского научного центра комплексных медицинских проблем СО РАМН и НИИ Медицинской генетики СО РАМН. Материалы прове-

денных исследований используются в учебном процессе на кафедре факультетской педиатрии с курсом детских болезней лечебного факультета и кафедре медицинской генетики для студентов педиатрического, лечебного и медико-биологического факультетов СибГМУ Росздрава.

Объем и структура диссертации

Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, главы собственных наблюдений, обсуждения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 1 рисунком и 49 таблицами. Список источников цитируемой литературы включает 196 работ, 39 отечественных и 157 зарубежных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на базе пульмонологического отделения ПЦ НЦМ РБ № 1, г. Якутск (зав. отд. - Николаева Л.Е.), отдела молекулярной генетики Якутского научного центра комплексных медицинских проблем СО РАМН (директор - д. м. н., профессор Томский М.И.), кафедры факультетской педиатрии с курсом детских болезней лечебного факультета ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава (ректор - академик РАМН, д. м. н., профессор Новицкий В.В.), НИИ МГ СО РАМН (директор - академик РАМН, д. м. н., профессор Пузырев В.П.) и состояла из одномоментного открытого исследования в сравнительных группах, сформированных по принципу «случай-контроль». В исследование включены 150 пациентов, страдающих БА (группа 1, группа 2 - основные) и 289 человек (группа 3, группа 4 - контрольные). Для дополнительного статистического анализа из группы 1 сформирована группа 5, соответствующая по тяжести БА группе 2 (рис. 1).

Протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом при ЯНЦ КМП СО РАМН 5.02.2008, № 10. Родители (опекуны) всех включенных детей подписали информированное согласие на участие в настоящем исследовании.

В работе использованы по согласованию с авторами данные стандартизованных эпидемиологических исследований распространенности астмаподоб-ных симптомов ISAAC, проведенных в Республике Саха (Якутия) [Самсонова М.И., 2001] и Томской области [Огородова JI.M., 2009] (рис. 2).

Клиническая диагностика

Клиническое обследование проводили на базе пульмонологического отделения Перинатального центра НЦМ РБ№1 (г. Якутск) и областного детского центра клинической иммунологии и аллергологии (г. Томск).

Критерии включения

Группы 1 и 2

Стационарные пациенты пульмонологического отделения ПЦ НЦМ РБ№1 (г. Якутск), пациенты рандомизированные из базы данных ДИСПАН ОДБ (г. Томск), в возрасте 4-15 лет ^Е в сыворотке крови >100МЕ/мл Подтвержденный диагноз легкой, среднетяжелой, тяжелой БА на протяжении 12 месяцев до момента включения в исследование

Группы 3 и 4

Учащиеся училища Олимпийского резерва (г. Якутск) База данных НИИ МГ СО РАМН (г. Томск) Отсутствие аллергических заболеваний ^Е в сыворотке крови < 100 МЕ/мл

Группа 5

Группа сформирована из детей группы 1 Стратифицирована по тяжести, соответственно группе 2

Рис. 1. Клинические группы исследования и критерии включения

Рис. 2. Группы, участвующие в исследовании ISAAC

Диагноз «бронхиальная астма» верифицировался на основании следующих критериев: наличие анамнеза, характерного для астмы, типичных клинических симптомов заболевания (одышка, кашель, удушье), данных ФВД (доказанная обратимость бронхообструкции), атопии (атопический анамнез, положительные кожные аллергопробы (КАП), уровень общего IgE>100 МЕ/мл). Степень тяжести заболевания устанавливалась в соответствии с классификацией, изложенной в GINA 2008. Всем больным назначена базисная противовоспалительная терапия заболевания с использованием ингаляционных глюкокортикосте-роидов в соответствии с документом GINA 2008.

Все пациенты получили клиническое обследование с консультацией необходимых специалистов. У них установлены коморбидные и сопутствующие болезни, назначено соответствующие лечение.

На каждого пациента, участвующего в исследовании заполняли индивидуальную регистрационную карту (ИРК) с указанием данных анамнеза, физи-кальных данных, а так же результатов проводимого обследования. Результаты клинико-анамнестического и параклинического обследования детей контрольной группы также фиксировали в ИРК.

Аллергологическое обследование

Аллергологическое обследование проводили всем больным в период ремиссии атонических заболеваний для идентификации характера сенсибилизации в соответствии с методическими рекомендациями [Потемкина A.M., 1990]. В исследовании применялись стандартные наборы аллергенов производственного объединения «Биомед» им. И.И.Мечникова (г. Москва). Анализ проводили методом скарификационных кожных проб с экстрактами бытовых, эпидермальных, пыльцевых аллергенов.

Иммунологическое обследование

Определение содержания общего IgE в сыворотки крови проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием стандартных наборов реагентов («BeKTop-Best», г.Новосибирск) в соответствии с рекомендациями производителя.

Цитологическое исследование

Оценку содержания эозинофилов в назальном секрете проводили с помощью цитологического анализа по методике Л. А. Матвеевой [Матвеева Л.А., 1993].

Функциональное обследование

Оценку функции внешнего дыхания (ФВД) выполняли по стандартной методике (анализ кривой поток-объем и показателей спирометрии) на аппарате MasterScope, Erih Jaeger GMBH, Германия. Данная методика проводилась для

оценки выраженности обструктивной и рестриктивной дыхательной недостаточности в соответствии с требованиями ATS Standardization of Spirometry.

Молекулярные методы исследования

Молекулярно-генетический анализ включал исследование 7 полиморфных вариантов 5 генов интерлейкинов (С589Т, G/C34JTR гена IL4, Q551R, I50V гена IL4RA, С703Тгена IL5, G80A гена JL5RA, Т113Мгена IL9). Для генотипиро-вания использовали образцы геномной ДНК, выделенной из венозной крови методом фенол-хлороформной экстракции [Mathew С., 1984]. Генотипирова-ние осуществляли путем анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ) продуктов амплификации полимеразной цепной реакции (ПЦР) специфических участков генома (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика исследованных полиморфных вариантов гевов интерлейкинов

Ген, полиморфизм Локализация в гене Структура праймеров, 5' —» 3' t°C отжига Продукты рестрикции, п.н. Ссылки

IL 4 С589Т 5'-UTR F: actaggcctcacctgatacg R: gttgtaatgcagtcctcctg 57 252; 192; 60 Borish L. et al., 1994

G717C З'-UTR F: ctcagtacaccaatggat R: ccagtgactatcattatattcc 60 601; 332; 269 Shira-kawa T. et al., 1996

1L4RA Q551R 12-й экзон F: gtctcggccaccac-caccggctatc R: acccaagcccaccaccgcact 59 87; 64; 23 Hershey G. et al., 1997

150V 3-й экзон F: ggcaggtgtgaggagcatcc R: gcctccgttgttctcaggta 60 273; 254;19 Mitsuya-su H. et al., 1998

IL 5 C703T 54JTR F: cagggagagccaatcagt R: atgatgtcagactccaggatct 60 178; 160; 18 Rioux J. et al., 1998

IL5RA G80A 5'-UTR F: aatggctatctggacgagag R: ttagaggaggttcttcactc 57 206; 154;52 Kollintza A. et al., 1998

IL 9 TU3M 5-й экзон F: actctggctttggcaggta R: cctatgagcctgagggtctg 57 426; 321; 141 Laitinen T. et al., 1997

Статистическая обработка результатов

Статистическую обработку проводили при помощи пакета программ «Sta-tistica for Windows 8.0». Данные представлены в виде X ± х, где X - среднее арифметическое, х - ошибка среднего. Для оценки различия средних в попарно не связанных выборках применяли U-критерий Манна-Уитни, разницу значений считали значимой при р < 0,05. Распределение генотипов по исследованным полиморфизмам проверяли на соответствие равновесию Харди-Вайнберга (РХВ) с помощью точного теста Фишера. Для сравнения частот

аллелей между различными группами использовали критерий у? с поправкой Йетса на непрерывность. Ожидаемую гетерозиготность рассчитывали по Ие1. Для оценки вероятности развития события использован метод отношения шансов с использованием программного продукта «81а1са1с».

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Клинико-функциональная характеристика БА у детей якутов На момент включения в исследование средний возраст детей якутов, больных БА (группа 1), составил 9,9 ± 0,19 лет. Средний возраст детей якутов контрольной группы (группа 3) составил 10,1 ± 2,0 лет (табл. 2).

Таблица 2

Клиннко-лабораторная и функциональная характеристика якутов

Больные БА, Контрольная группа

Исследуемые параметры (группа 1) (группа 3), Р

п = 103, п, (%) п = 223, п, (%)

Возраст (лет) 9,9 ±0,19 10,1 ±2,0 0,8

Мальчики/ Девочки 67 (65,0) /36 (35,0) 135 (60,5) / 88 (39,5) 1,0

Возраст манифестации (лет) 6,1 ±0,11- - -

Отягощенная наследственность 36 (35,0) - -

Поллиноз - - -

Сенсибилизация аллергенами

Бытовыми 94(91,2) - -

Эпидсрмальными 68 (66,0) - -

Пыльцевыми 7 (6,8) - -

Сопутствующие заболевания

♦ДЖВП 39 (37,8) 21 (9,4) 0,001

•Хронический пиелонефрит 4(3,9) - 0,003

•Хронический тонзилит 63 (61,1) 34 (15,2) 0,001

*всд 46 (44,0) 38(17,0) 0,001

•Анемия 15 (14,6) 12 (5,38) 0,003

№ (МЕ/мл) 427 ± 23,39 63,11 ±2,25 0,001

ОФВ,, (% к должной) 102,39 ±1,16 104,4 ± 1,8 0,61

Эозинофилы носов, секрета, (%) 1,22 ±0,03 1,3 ±0,1 0,95

Примечание. Дня оценки различия средних в попарно не связанных выборках применяли II-критерий Манна-Уитни; * - для оценки различия использовали двусторонний точный критерий Фишера.

При распределении детей с БА и детей контрольной группы по полу значимых различий не выявлено. В группе детей с БА отмечалась поливалентная сенсибилизация, ведущее место занимали бытовые аллергены. Поллиноз не был зарегистрирован. Наиболее частыми сопутствующими заболеваниями у детей якутов являлись хр.тонзилит, ВСД и ДЖВП. Уровень общего ^Е в сыворотке крови у детей, больных БА, был достоверно выше, по сравнению с контрольной группой

(р = 0,001). Показатели ОФВ] и эозинофилов носового секрета значимо не различались и не превышали пределов нормы. Это свидетельствует о том, что большинство пациентов имело контролируемое и частично контролируемое течение БА, обусловленное применением базисной терапии.

Результаты анализа сочетания БА с атопическим дерматитом, аллергическим ринитом и аллергическим конъюктивитом показал, что изолированная БА встречалась лишь у 39,5% пациентов, тогда как в сочетании с вышеперечисленной патологией она встречалась в 1,5 раза чаще (р = 0,04) (табл. 3).

В данной выборке среднетяжелая БА отмечалась у 28,2% детей, распределение больных по полу в данной группе не выявило значимых различий (р = 0,624). Тяжелая астма встречалась в 10,6% случаев, анализ распределения пациентов по полу значимых различий не выявил (р = 0,152).

Первые симптомы БА у пациентов с тяжелой БА регистрировались достоверно позднее (6,72±0,19 лет), чем у больных легкой астмой (5,98±0,16 лет).

Таблица 3

Сочетание БА с другими аллергическими заболеваниями у детей якутов

Сочетание ба с аллергическими заболеваниями Якуты, п = 103, п(%)

ба / ба + другие аллергические заболевания. 37 (35,9%) / 66 (64,1%)

ба+ад 13 (19,7)

ба+ак 37 (56,0)

ба+ар 6(9,1)

ба+ад+ар 4(6,1)

ба+ар+ак 4(6,1)

ба+ад+ар+ак 2(3,0)

Примечание. АД - атонический дерматит, АК - аллергический коньюктивит, АР - аллергический ринит.

Отягощенная наследственность встречалась в 34,9% случаев и чаще регистрировалась у пациентов с тяжелой БА, чем среди больных со среднетяжелой (р = 0,037), при легкой БА отягощенный анамнез наблюдался в 33,3% случаев.

Повышенный уровень общего 1§Е в сыворотке крови отмечался у всех пациентов, при сравнении уровня данного показателя с уровнем контрольной группы выявлены значимые различия (р = 0,001). В группе больных БА его минимальное значение составило 141 МЕ/мл, а максимальное 1432 МЕ/мл. Причем, анализ уровня общего ^Е в зависимости от тяжести БА выявил значимые различия для пациентов с легкой (313,8 ± 11,34 МЕ/мл), среднетяжелой (507,41 ± 29,9 МЕ/мл) и тяжелой астмой (872,4 ± 110,3 МЕ/мл) (р < 0,001).

В среднем уровень ОФВ] в группе больных составил 102,39 ± 1,16 % от должного, среднее минимальное значение ОФВ1 отмечалось у пациентов со среднетяжелой астмой (98,91 ± 2,21 %), а среднее максимальное - при легкой астме (104,31 ± 1,49 %).

Анализ уровня эозинофилов в носовом секрете пациентов не выявил достоверных различий по сравнению с контрольной группой, а также в зависимости

от тяжести астмы. В среднем он составил 1,23 ± 0,03 % и не превышал пределы нормы.

В соответствии с задачами данного исследования проведен сравнительный анализ результатов стандартизованных эпидемиологических исследований ISAAC, проведенных в Республике Саха (Якутия) [Самсонова М.И., 2001] и Томской области [Огородова JI.M. и соав., 2009]. Установлено, что у детей Якутии как в младшей, так и в старшей возрастной группе значимо чаще регистрировались симптомы БА за последние 12 месяцев, затрудненное ночное дыхание, бронхос-пазм при физической нагрузке. Такой симптом БА, как изолированный ночной кашель чаще регистрировался в группе детей 7-8 лет, проживающих в Якутии. Подобное распределение частот симптомов свидетельствует о преобладании тяжелых форм заболевания в популяции детей Якутии (табл. 4).

Таблица 4

Распространенность астмаподобных симптомов Якутии и Томской области, (ISAAC)*

Критерий Младшая группа, (7-8 лет) Старшая группа,(13-14 лет)

Томск, Томская область п = 2708, (%) Якутия, п= 1582, (%) Pi Томск, Томская область, п = 3605,(%) Якутия, п = 1935, (%) Рз ■

Симптомы БА за последние 12 мес. 9,05 12,1 0,001 12,88 13,4 0,001

Диагноз БА 2,8 2,6 0,523 4,86 5,2 0,551

Симптомы БА более 12 раз в год 0,5 0,5 0,718 0,3 0,6 0,120

Ночные симптомы ЕА 1,86 2,8 0,02 1,1 3,2 0,001

Бронхоспазм при физической нагрузке 3,3 21,8 0,001 16,2 23,4 0,001

Изолированный ночной кашель 9,35 15,2 0,001 17, 17,8 0,719

Примечание. * - база данных Самсоновой М.И. [Самсонова М.И. и др, GINA, 2008] и Огородовой Л.М. [Огородова Л.М. и др., Сибирский бюллетень, 2009], pi - для младшей группы детей, рг - для старшей группы детей

Для исключения влияния тяжести БА на различия в структуре генетической подверженности проведен ad hock анализ. Сформирована группа 5, структура тяжести больных которой, соответствовала структуре тяжести группы русских детей, больных БА (группа 2). Группу 2 составили 47 русских детей, проживающих в Томской области, больных БА (средний возраст 9,21 ± 0,39). В группу 5 вошли 47 детей якутов (средний возраст 9,87 ±1,6 лет).

Анализ распределения больных в стратифицированных группах не выявил значимых различий по полу и возрасту детей (табл. 5).

Таблица 5

Распределение больных якутов и русских в зависимости от пола (ad hock анализ)

Этническая принадлежность Общее количество, п Мальчики Девочки Р

п,(%) п,(%)

Якуты (Группа 5) 47 30 (63,8) 17 (36,2) 0,16

Русские (Группа 2) 47 30 (63,8) 17 (36,2) 0,16

Примечание, р - уровень различий в зависимости от пола в пределах одной этнической группы.

По результатам ad hock анализа выявлено, что манифестация БА у детей якутов возникала позже, чем у русских (р = 0,001) (табл. 6).

Частота отягощенной наследственности значимо не различалась и встречалась в 30-40% случаев.

Повышенные показатели общего IgE в сыворотке крови отмечались как у якутов, так и у русских больных, но анализ его уровня показал значимые различия. Так, для якутов средний уровень IgE в сыворотке крови составил 523 ± 40,36 ME/мл, тогда как для русских он был в 2 раза ниже (р = 0,001).

Таблица 6

Сравнительная клинико-лаборатораая и функциональная характеристика групп дополнительного статистического (ad hock) анализа

Исследуемые параметры Группа 5, п = 47 Группа 2, п = 47 Р

Возраст (лет) 9,87 ± 0,23 9,21 ± 0,39 0,161

Возраст манифестации (лет) 6,16 ±0,1 3,93 ± 0,3 0,001

'Отягощенная наследственность, п (%) 29,8% 38,3% 0,386

№ (МЕ/мл) 523 ±40,36 243 ±35,19 0,001

ОФВ, (% к должной) 99,5 ±1,86 125 ± 6,95 0,002

Эозянофилы носового секрета, (%) 1,14 ±0,06 2,8 ± 0,37 0,001

Примечание. Для оценки различия в попарно не связанных выборках применяли и-критерий Ман-на-Уитни, * - для оценки различия использовали двусторонний точный критерий Фишера.

Показатели ОФВ] были в пределах нормы как у якутов с БА, так и у русских, что связано с примеЕкнием базисной терапии и свидетельствует о контролируемом и частично контролируемом течении заболевания. Но при сравнении уровня в пределах двух популяций выявлено, что для якутов характерен более низкий уровень ОФВ1, чем для русских (р = 0,002).

Несмотря на то, что уровень эозинофилов в носовом секрете пациентов 2 и 5 групп был в пределах нормы, сравнительный анализ уровня эозинофилов между якутами и русскими показал, что у русских больных он был в 2 раза выше, чем у якутов (р = 0,001).

Поляиноз у якутов, включенных в исследование, не встречался, у русских он установлен в 6,4% случаев.

Анализа частоты БА, сочетающейся с атопическим дерматитом, аллергическим ринитом и аллергическим конъюкгивитом, не показал различий между якутами и русскими.

Сопоставимые результаты получены при анализе триггеров развития симптомов БА. Так, у якутов преобладала сенсибилизация бытовыми аллергенами (93,6%), среди русских больных она встречалась реже (р = 0,001). В числе триггеров для русских больных значимыми были эпидермальные аллергены (53,2%). Достоверные различия получены для сенсибилизации пыльцевыми аллергенами, чаще она встречалась среди русских (р = 0,04).

Генетическая характеристика популяции якутов

Анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфизма генов интерлейкинов (С589Т, G/C3VTR гена IL4, Q551R, I50V гена IL4RA, С703Т гена IL5, G80A гена IL5RA, Т113М гена IL9) у детей якутов контрольной группы (группа 3) показал, что для большинства изученных полиморфных вариантов в популяции якутов наблюдаемое распределение генотипов соответствовало ожидаемому при равновесии Харди-Вайнберга (РХВ). Отклонение установлено лишь для 2 полиморфных вариантов - I50V гена рецептора IL4RA (%2=5,965, р<0,01), где наблюдаемая и ожидаемая гетерозиготность составили 0,390 и 0,468 и варианта Т11ЗМгена IL9 (%2= 14,05, р<0,01), где наблюдаемая и ожидаемая гетерозиготность составили 0,174 и 0,236 соответственно (табл. 7).

Таблица 7

Полиморфизм геиов интерлейкинов в контрольной группе якутов

Ген, полиморфизм n Генотипы No, % Частота аллеля X1 Но Не D

IL4 223 CC CT TT С 0,002 0,488 0,488 -0,001

С589Т 17,9 48,9 33,2 0,424

IL4 223 GG GC CC G 1,220 0,488 0,453 -0,077

G/Ci 'UTR 10,3 48,9 40,8 0,348

1L4RA 223 QP QR RR ß 2,887 0,430 0,384 -0,118

Q5S1R 52,5 43,0 4,5 0,740

1L4RA 223 II IV W I 5,965 0,390 0,468 0,167

I50V 17,9 39,0 43,1 0,374

ILS 223 CC CT TT С 3,435 0,493 0,437 -0,128

С703Т 7,6 49,3 43,1 0,323

IL5RA 223 GG GA AA G 3,963 0,408 0,472 0,136

G80A 41,3 40,8 17,9 0,617

IL9 223 TT m MM Т 14,05 0,174 0,236 0,259

TJJ3M 77,6 17,5 4,9 0,863

Примечание, п - численность выборки, Но, Не - наблюдаемая и ожидаемая гетерозиготность, й -относительное отклонение наблюдаемой гетерозиготности от ожидаемой.

Анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфных вариантов С589Т и G/C 3 'UTR гена IL4, Q551R и I50V гена ÎL4RA, С703Т гена 1L5,

G80A гена IL5RA и Т113М гена IL9 в зависимости от клинико-функциональных показателей детей якутов контрольной группы для большинства исследуемых полиморфизмов значимых различий не выявил. Исключение составили генотипы СТ полиморфизма С589Т гена IL4 и QQ гена рецептора IL4RA, ассоциированные с максимальным средним значением (69,6 ± 11,69 МЕ/мл) уровня общего IgE в сыворотке крови (р = 0,04). Генотип СС полиморфного варианта С703Т гена ILS (р = 0,006), ассоциированный с наименьшим количеством (0,9 ± 0,4%) эозинофилов носового секрета.

Анализ ассоциации полиморфизма генов интерлейкинов с БА и ее клинико-функциональными характеристиками

Результаты анализа распределения частот генотипов и аллелей полиморфных вариантов исследуемых генов интерлейкинов у детей якутов, больных БА, и в контрольной группе продемонстрировали значимые различия для 5 полиморфизмов 4 генов интерлейкинов (С589Т, G/C34JTR гена IL4, Q551R, I50V гена рецептора IL4RA, Т113М гена IL9). Для полиморфизма G80A гена рецептора IL5RA значимые различия были получены для аллелей (табл. 8).

Таблица 8

Распределение полиморфизма генов интерлейкинов среди якутов с БА и в контрольной группе

Гек, Полиморфизм Генотипы БА, (п=103) абс.(%) Контроль, (п=223) абс.(%) Р

1 2 3 4 5

114 С589Т СС 13(12,6) 40(17,9) р, 0,023 рг 0,021

СТ 30 (29,2) 109(48,9)

ТТ 60(58,2) 74(33,2)

Мутантный аллель С 0,272 0,424

«Дихий» аллель Т 0,728 0,576

114 в/сгитя GG 11(10,6) 23 (10,3) р, 0,001 р2 0,014

GC 29 (28,2) 109 (48,9)

СС 63(61,3) 91 (40,8)

Мутантный аллель G 0,248 0,348

«Дикий» аллель С 0,752 0,652

114ИА <2551Я QQ 42 (40,8) 117(52,5) р, 0,025 р2 0,025

Q.R 46 (44,6) 96 (43,0)

RR 15(14,6) Ю (4,5)

Мутантный аллель R 0,369 0,26

«Дикий» аллель Q 0,631 0,74

114ЯА НОУ II 22(21,4) 40(17,9) р, 0,002 р2 0,007

IV 57 (55,3) 87 (39,0)

W 24 (23,3) 96(43,1)

Мутантный аллель V 0,51 0,626

«Дикий» аллель I 0,49 0,374

1 2 3 4 5

ILS С703Т СС 8(7,8) 17 (7,6)

CT 53(51,5) 110(49,3) pi 0,927 Р2 0,829

TT 42 (40,7) 96(43,1)

Мутантный аллель С 0,335 0,323

«Дикий» аллель т 0,665 0,677

IL5RA G80A GG 37 (35,9) (41,2)

GA 57 (55,3) 91 (40,8) р, 0,021 Р2 0,699

АА 9(8,8) 40(18,0)

Мутантный аллель А 0,364 0,383

«Дикий» аллель G 0,636 0,617

IL9 ТПЗМ TT 60 (58,3) 173 (77,6)

TM 38 (36,9) 39(17,5) р, 0,001 р2 0,003

ММ 5(4,8) И (4,9)

Мутантный аллель M 0,233 0,137

«Дикий» аллель т 0,767 0,863

Примечание, р] - для частот генотипов, рг- для частот аллелей.

Анализ исследуемых генов интерлейкинов у якутов позволил установить ассоциацию БА и ее клинико-функциональных проявлений со всеми полиморфными вариантами.

Вероятность формирования БА в 3 раза выше у носителей генотипа ТТ полиморфизма С589Т гена IL4 (OR = 2,81 ; СГ.95% 1,69-4,68), в 2 раза выше у носителей аллелей Т полиморфизма С589Т гена IL4 (OR = 1,97; С1:95% 1,35-2,87) и M полиморфизма Т113М гена IL9 (OR = 1,92; С1:95% 1,23 - 2,98), а также генотипа CC(OR = 2,28; С1:95% 1,38-3,79), в полтора раза выше у носителей аллелей С полиморфизма G/C 3'UTR гена IL4 (OR = 1,62; С1:95% 1,1 - 2,39), R полиморфизма Q551R гена рецептора IL4RA (OR=l,66; С1:95% 1,15 - 2,4) и / полиморфизма I50V гена рецептора IL4RA (OR= 1,61; С1:95% 1,14-2,28).

С тяжелой БА ассоциированы генотипы СС полиморфизма С589Т (р = 0,001) гена ÎL4, GG (р = 0,012) полиморфизма G/C 3'UTR гена IL4 и ММ (р = 0,019) полиморфизма Т113М гена IL9.

Более высокий уровень общего IgE отмечался у больных с генотипами GG (р = 0,001) полиморфизма G/C 3'UTR гена 1L4, II (р = 0,015) полиморфизма I50Vгена рецептора IL4RA и ММ(р = 0,013) полиморфизма ТПЗМкш IL9.

Более низкие показатели ОФВ1 зарегистрированы у носителей генотипов ТТ (р = 0,002) полиморфизма С703Т гена ILS, QR {р = 0,03) полиморфизма Q551R гена рецептора IL4RA и ММ (р = 0,04) полиморфизма Т113М гена IL9.

Таким образом, данные полученные в этом разделе представлены в виде научной концепции в табл. 9 и характеризуют механизмы формирования и клинико-функциональных проявлений БА с участием полиморфизма генов интерлейкинов у детей якутов.

Таблица 9

Ассоциация полиморфизма генов интерлейкинов с БА и ее клинико-функциональными проявлениями, механизмы генетического контроля заболевания

Ген Полиморфизм Признак Клинико-функциональный эффект полиморфизма

1L4 G/C3'UTR БА, тяжесть,^Е Изменение экспрессии ИЛ4

1L4 CS89T БА Изменение экспрессии Ш14

IL4RA Q55IR Б А, ОФВ, Контроль терминации транскрипции гена 1Ь4

IS0V БА, 1ЙЕ Изменение активности БТАТ6

ILS С703Т ОФВ, Изменение экспрессии ИЛ5

IL5RA G80A Тяжесть Контроль антиапоптотического действия

IL9 T1I3M БА, тяжесть, ^Е, ОФВ, Изменение экспрессии ИЛ4 -опосредованного синтеза ^Е

Сравнительная генетическая характеристика якутов и русских

Для выявления межпопуяяционных различий в распределении частот полиморфных вариантов генов интерлейкинов (С589Т, О/СЗ'ЦТЯ гена 1Ь4, Q551R, 15ОУ гена 114М, С703Тгена И5, <ЗШ генаТИЗМкяа И9) у якутов и русских, сформирована контрольная группа 4 которую составили русские, проживающие в Томской области (п = 64, средний возраст 21,1 ± 2,0 лет), не имеющие аллергопа-тологии, уровень общего ^Е не превышал 100 МЕ/мл. При формировании группы использованы материалы исследования, проведенного в НИИ Медицинской генетики СО РАМН [Фрейдин М.Б., 2002] (табл. 10).

Таблица 10

Распределение полиморфизма генов интерлейкинов в контрольных группах якутов и русских

Ген, полиморфизм Группы ti Генотипы, % Частота аллеля Р

1 2 3 4 5 6

IL4 CS89T 4' 64 СС cr 7T С pi 0,001 р2 0,001

59,4 31,3 9,3 0,75

3 223 17,9 48,9 33,2 0,424

IL4 G/CrUTR 4' 64 GG GC cc G Pi 0,001 р2 0,001

46,9 42,2 10,9 0,68

3 223 10,3 48,9 40,8 0,348

1L4RA QSS1R 4' 66 QQ QR RR О р, 0,02 Р2 0,04

71,2 24,2 4,6 0,833

3 223 52,5 43,0 4,5 0,740

IL4RA rnv 4' 66 II IV W / р, 0,001 pî 0,001

45,5 45,5 9,0 0,682

3 223 17,9 39,0 43Д 0,374

ILS С703Т 4' 65 СС CT TT С р, 0,001 р2 0,001

52,3 38,5 9,2 0,715

3 223 7,6 49,3 43,1 0,323

IL5RA G80A 4' 66 GG GA AA G Pi 0,01 р2 0,002

57,6 37,9 4,5 0,765

3 223 41,3 40,8 17,9 0,617

1 2 3 4 5 6

IL9 Т11Ш 4' 66 TT TM ММ Т pi 0,03 р20,94

71,2 28,8 0,0 0,856

3 223 77,6 17,5 4,9 0,863

Примечание.' - Фрейдин М.Б., 2002; Р) - для частот генотипов, р2-для частот аллелей, 3 - группа якутов, 4 - группа русских.

Для большинства изученных полиморфных вариантов в популяции якутов (группа 3) и русских (группа 4) получены значимые различия в частотах генотипов и аллелей. Исключение составил полиморфизм Т113М гена 1L9, для которого значимое различие получено по частотам генотипов (р = 0,034), но не аллелей (р = 0,947).

Для 5 полиморфных вариантов 4 генов интерлейкинов в популяции якутов отмечен более высокий уровень гетерозиготности: С589Т, G/C 3 'UTR гена IL4, Q551R гена IL4RA, C703T гена IL5.

В результате проведенного анализа распределения частот аллелей выявлено, что популяция якутов в сравнении с русскими характеризуется преобладанием алледя Г полиморфизма С589Т и аллеля С полиморфизма G/C 3 'UTR гена IL4, а также аллеля V полиморфизма 150 V гена IL4RA и аллеля Г полиморфизма С703Т гена IL5, тогда как в русской популяции преобладают альтернативные аллели данных полиморфных вариантов. Наряду с этим установлено, что по частотам аллелей полиморфных вариантов Q551R гена IL4RA и G80A гена IL5RA в группе якутов и русских преобладали одноименные аллели, но с разной частотой.. Так, аллель Q полиморфизма Q551R гена IL4RA у якутов встречался с частотой 0,740, а у русских с частотой 0,833 (р = 0,04). Частота аллеля G полиморфного варианта G80A гена IL5RA в группе якутов составила 0,617, в группе русских - 0,765 (р = 0,002). Для полиморфизма Т113М гена IL9 значимых различий частот аллелей не выявлено.

С целью определения вклада полиморфизма генов интерлейкинов в структуру подверженности БА проведен ad hock анализ распределения частот генотипов и аллелей исследуемых генов в стратифицированных группах больных БА (группа 5, якуты и группа 2, русские) (табл. 11).

Анализ распределения аллелей и генотипов исследуемых генов интерлейкинов в группах 5 и 2 выявил значимые различия для полиморфных вариантов С589Г и G/C 3 'UTR гена IL4, Q551R гена IL4RA и G80A гена IL5RA.

Во вновь сформированной группе якутов с БА (группа 5) преобладали носители аллеля Т полиморфизма С589Т, аллеля С полиморфизма G/C 3 'UTR гена IL4, и аллеля А полиморфизма гена IL5RA. Аллель Q полиморфизма Q5S1R гена IL4RA преобладал как у якутов, так и у русских с БА, но с разной частотой.

Таблица 11

Распределение полиморфизма генов интерлебкинов в группах больных якутов и русских, стратифицированных по тяжести БА

Ген, полиморфизм Группы Генотипы, % Частота аллеля Р

IL4 С589Т 2 СС СТ . ТТ С р, 0,001 р2 0,001

48,9 40,4 10,7 0,691

5 8,5 59,6 31,9 0,383

IL4 G/C 3 'UTR 2 GG GC СС G р, 0,003 PJ 0,003

46,8 44,7 8,5 0,691

5 14,9 63,8 21,2 0,468

1L4RA Q551R 2 99 <?* m О. pi 0,02 Р2 0,04

68,1 31,9 - 0,840

5 6,4 85,1 8,5 0,704

IL4RA 150 V 2 и IV W I р, 0,603 р2 0,661

19,1 63,8 17,1 0,511

5 ri,е 55,3 17,1 0,553

IL5 С703Т 2 сс СТ ТТ С р, 0,073 р2 0,082

55,3 40,4 4,3 0,755

5 31,9 61,7 6,4 0,628

IL5RA G80A 2 GG GA АА G Pi 0,001 р2 0,001

61,7 36,2 2,1 0,798

5 8,5 57,4 34,1 0,372

IL9 Т113М 2 ТТ ТМ ММ Т р, 0,858 р2 0,694

74,5 21,3 4,2 0,851

5 70,2 23,4 6,4 0,819

Примечание. р| - при сравнении частот генотипов, р2 - при сравнении частот аллелей, 5 - якуты с БА, 2 - русские с БА.

Таким образом, различия в структуре подверженности БА у детей якутов и русских, проживающих в Томской области, обусловлены преобладанием у якутов аллелей патогенетический эффект которых представлен в табл. 12.

Таблица 12

Клинико-функциональный эффект преобладающих у якутов аллелей полиморфных вариантов генов интерлейкинов

Ген, полиморфизм Аллель Клинико-функциональный эффект аллелей

IL4 G/C 3'UTR С Усиление экспрессии ИЛ4 с последующей гиперпродукцией ^Е В - клетками, что сопровождается значительным повышением уровня общего 1йЕ у якутов

IL4 С589Т т

IL4RA Q551R R Обладает пониженным сродством к 5НР1, включающей сигнал терминации транскрипции гена 1Ы, что приводит к потере способности супрессии синтеза ИЛ4 и обуславливает более тяжелое течение БА у якутов

IL5RA G80A А Обладает низкой способностью к блокировке антаапоптогшческого действия, опосредованного ИЛ5, вызывая снижение показателей ФВД и как следствие, формирование более тяжелой БА у якутов

выводы

1. Установлены различия в клинико-лабораторной и функциональной характеристике бронхиальной астмы у якутов и русских. Бронхиальная астма у детей якутов отличается более тяжелым течением, поздней манифестацией, более низкими показателями количества эозинофилов носового секрета и ОФВь более высоким уровнем общего IgE в сыворотке крови. Также установлены значимые различия в структуре сенсибилизации среди детей якутов достоверно чаще наблюдалась бытовая (у 93,6% детей) и эпидермальная сенсибилизация (у 78,7% детей), тогда как среди русских - эпидермальная (у 53,2% детей) и пыльцевая (у 36,2% детей).

2. Выявлены значимые различия между популяционными выборками якутов и русских по распределению частот аллелей и генотипов полиморфных вариантов С589Т и G/C 3'UTR гена IL4, Q551R и J50Vгена IL4RA, С703Т гена ILS, G80A гена IL5RA. Для большинства изученных полиморфных вариантов у якутов отмечен более высокий уровень гетерозиготности.

3. Определена генетическая структура подверженности бронхиальной астмы у детей якутов. Маркерами повышенной вероятности формирования бронхиальной астмы являются генотип СС и аллель С полиморфизма G/C 3'UTR гена IL4, генотип ТТи аллель Г полиморфизма С589Т гена IL4, аллель R полиморфизма Q551R гена IL4RA, аллель I полиморфного варианта I50V гена IL4RA, аллель M полиморфизма 77/5А/гена/£9.

4. Показана ассоциация некоторых клинико-функциональных признаков бронхиальной астмы у детей якутов с полиморфными вариантами генов IL4, RARA, IL5, ILS RA и IL9. С более высоким уровнем общего IgE в сыворотке крови ассоциирован генотип СС полиморфизма G/C 3'UTR гена IL4, генотип II полиморфизма I50Vгена IL4RA и генотип ММ полиморфизма Т113М гена IL9. С более низким показателем ОФВ/ ассоциирован генотип TT полиморфизма С703Т гена ILS, генотип ММ полиморфизма ТИЗМт&ю. IL9 и генотип QR полиморфизма Q551R гена IL4RA.

5. Генетическими маркерами повышенной вероятности развития тяжелой бронхиальной астмы у детей якутов является генотип СС полиморфизма G/C 3'UTR гена IL4, генотип GG полиморфизма G80А гена IL5RA и генотип ММ полиморфизма Т113Мгена IL9.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Детям, имеющим отягощенный аллергологический анамнез, симптомы аллергических заболеваний, а также детям, часто болеющим бронхитами рекомендуется проведение молекулярно-генетического тестирования на предмет носи-тельства маркеров повышенного риска формирования бронхиальной астмы, к которым относятся аллели С полиморфизма G/C 3'UTR и Т полиморфизма С589Т гена IL4, аллели I полиморфизма I50V и R полиморфизма Q551R гена IL4RA, аллель M полиморфизма ТПЗМтеш IL9, а также генотип GA полимор-

физма G80A гена IL5RA с целью обоснованного проведения профилактических мероприятий, направленных на предотвращение развития данного заболевания.

2. Для индивидуализации и достижения максимального эффекта проводимой терапии рекомендуется учитывать ассоциации лабораторно-функциональных параметров бронхиальной астмы с такими генетическими маркерами, как генотип СС полиморфизма G/C 3'UTR гена 1L4, генотип II полиморфного варианта IS0V гена IL4RA и генотип ММ полиморфизма Т113М гена IL9, генотип TT полиморфизма С703Ггена /15,генотип QR полиморфизма Q551R гена IL4RA.

3. С целью прогнозирования течения заболевания и достижения адекватного контроля над его симптомами рекомендуется проводить генетическое тестирование на предмет носительства генетических маркеров тяжести бронхиальной астмы, к ним относятся генотип СС полиморфизма G/C 3'UTR гена IL4, генотип GG полиморфизма G80A гена IL5RA и генотип ММ полиморфизма T113MrcmIL9.

ПЕРЕЧЕНЬ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Изучение полиморфизма гена IL4 у детей, больных атопической бронхиальной астмой в

якутской популяции [Текст] / H.A. Соловьева, С.А. Федорова, А.Н. Ноговицына и др. // Якутский медицинский журнал. - 2005. Приложение № 1. - С. 61-62.

2. Соловьева, H.A. Полиморфизм (G/C) гена IL4 у детей, больных атопической бронхи-

альной астмой в якутской популяции [Текст] / H.A. Соловьева, А.Н. Ноговицына, В.П. Пузырев // Материалы Х1П международного конгресса по преполярной медицине. / Бюллетень СО РАМН. - 2006. - Приложение № 2. - С. 193.

3. Соловьева, H.A. Полиморфизм гена IL12B (А1188С) у детей, больных атопической

бронхиальной астмой в якутской популяции [Электронный ресурс] / H.A. Соловьева // Материалы докладов XIV международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». - Москва, 2007. - М.: МАКС Пресс, 2007.

4. Связь полиморфного маркера G717C гена IL4 со степенью тяжести атопической бронхи-

альной астмы в якутской популяции [Текст] / H.A. Соловьева, Н.Р. Максимова, Л.Е. Николаева и др. Н Межрегиональная научно-практическая конференция «Молекулярно-клеточные аспекты патологии человека на Севере». - Якутск, 2007. - С. 48-49.

5. Полиморфизм генов интерлейкинов, ассоциированных с атопической бронхиальной

астмой в якутской популяции [Текст] / H.A. Соловьева, Н.Р. Максимова, Л.Е. Николаева и др. Н Материалы II межрегиональной научно-практической конференции «Экология и здоровье человека на Севере». - Якутск, 2007. - С. 51-53.

6. Полиморфизм генов-кандидатов атопической бронхиальной астмы в якутской попу-

ляции [Текст] / H.A. Соловьева, Н.Р. Максимова, Л.Е. Николаева и др. // «Генетика человека и патология»: сборник научных трудов / Под ред. В.П. Пузырева. - ГУ НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМН. - 2007. - С. 122-123. - Выпуск 8.

7. Роль полиморфизмов гена интерлейкиш IL4 и его рецептора IL4RA в развитии атопической

бронхиальной астмы у якутских детей [Текст] / НА. Соловьева, Л.Е. Николаева, М.Б. Фрей-дин и др. // Материалы межрегиональной научно-практической конференции «Здоровье детей Севера». -Янугск, 2008. -С. 116-118.

8. Связь полиморфных вариантов гена интерлейкина IL4 и его рецептора IL4RA со сте-

пенью тяжести атопической бронхиальной астмой у якутов [Текст] / H.A. Соловье-

ва, J1.E. Николаева, М.Б. Фрейдин и др. // Материалы межрегиональной научно-практической конференции «Здоровье детей Севера». - Якутск, 2008. - С. 118-121.

9. Соловьева, H.A. Полиморфизм гена IL4 (З'-UTR 717G/C) у больных с атопической брон-

хиальной астмой в якутской популяции [Электронный ресурс] / H.A. Соловьева // Материалы докладов XVI международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». - Москва, 2009. - М.: МАКС Пресс, 2009.

10. Соловьева, H.A. Связь полиморфизма генов интерлейкина 5, а- и ß-цепи рецептора с атопической бронхиальной астмой у детей республики Саха (Якутия) [Текст] / H.A. Соловьева, Л.Е. Николаева, Н.Р. Максимова // Материалы П научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы медицинской генетики на Крайнем Севере». - Якутск, 2009. / Якутский медицинский журнал. - 2009. - № 2 (26). -С. 139-141.

И. Соловьева, H.A. Ассоциация полиморфизма гена В2-адренорецептора с атопической бронхиальной астмой в якутской популяции [Текст] / H.A. Соловьева, Л.Е. Николаева, Н.Р. Максимова // Якутский медицинский журнал. - 2009. - № 3 (27). - С. 41-42.

12. Соловьева, H.A. Генетические факторы риска атопической бронхиальной астмы в якутской популяции [Текст] / H.A. Соловьева II Материалы всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии профилактики, диагностики и лечения основных заболеваний человека». - Ленинск-Кузнецкий, 2009. - С. 237.

13. Соловьева, H.A. Полиморфизм генов подверженности бронхиальной астме в якутской популяции [Электронный ресурс] / H.A. Соловьева, Л.Е. Николаева, Л.М. Ого-родова // Материалы ХП1 конгресса педиатров России «Фармакотерапия и диетология в педиатрии». - Электрон, дан. - Томск, 2009. - 1CD-ROM. - С. 147.

14. Связь полиморфизма генов ишерлейкина-4 и а-цепи его рецептора с атопической бронхиальной астмой у детей Республики Саха (Якутия) [Текст] / H.A. Соловьева, Л.Е. Николаева, Н.Р. Максимова II Медицинская генетика. - 2009. - №11.- С..44-49

15. Полиморфизм генов интерлейкинов при бронхиальной астме в якутской популяции [Текст] / H.A. Соловьева, Л.Е. Николаева, Е.В. Деева и др. // Педиатрическая фармакология. - 2009. - № 6. - С. 108.

16. Соловьева, H.A. Генетические факторы риска атопической бронхиальной астмы в популяциях русских и якутов [Электронный ресурс] / H.A. Соловьева, Л.Е. Николаева, Л.М. Огородова // Материалы XIV конгресса педиатров России с международным участием «Актуальные проблемы педиатрии». - Электрон, дан. - Москва, 2010. - 1 CD-ROM. - С. 744.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВСД - вегето-сосудистая дистония ПДРФ - полиморфизм длин рестрикцион-

IgE - иммуноглобулин Е ных фрагментов

ПЦР - полимеразная цепная реакция OR - отношение шансов

ДЖВП - дискенизия желчевыводацих путей С195% - доверительный интервал

ОФВ1 - объем форсированного выдоха за ИЛ - интерлейкин

1 секунду IL - ген интерлейкин

ILR - ген рецептора интерлейкина

V)

Отпечатано на оборудовании ООО «Издательство «ТМЛ-Пресс» 634050, г. Томск, ул. Советская, 33, оф. 1 Подписано к печати « 43» О^. 2010 г. Тираж 400 экз. Заказ № Ъ%

Сравнительные эпидемиологические исследования последних лет постоянно подтверждают высокую распространенность бронхиальной астмы (БА) во всем мире, сопровождающуюся широкой вариабельностью. Так, распространенность БА в разных странах мира колеблется от 1 до 18% [75, 182], что связано не только с проблемами в диагностике, но и со структурой подверженности данному заболеванию в различных популяциях. По результатам стандартизованных эпидемиологических исследований проведенных Самсоновой М.И. и др., 2001 в Республики Саха (Якутия) отмечается высокая распространенность Б А у детей [30]. Выраженные расовые и этнические различия распространенности БА отражают существующее генетическое разнообразие в структуре подверженности. В настоящее время показано, что в патогенезе БА участвуют многочисленные гены [68, 195]. Принимая во внимание тот факт, что решающая роль в развитии воспаления при БА принадлежит цитокиновой системе, а именно ИЛ4, ИЛ5, ИЛ9, являющимися инициаторами каскада реакций, приводящих к выбросу медиаторов и миграций клеток в очаг атопического воспаления [18, 97, 108, 188] наиболее активные исследования ведутся в области изучения генов интерлейкинов IL4, IL5, IL9 и их рецепторов IL4RA, IL5RA, осуществляющих трансмиссию сигналов этих лигандов в клетки - мишени. [2,5,20,21,48, 137, 169, 181].

Интересным фактом является то, что гены этих существенных для БА цитокинов расположены тандемно в одном кластере на хромосоме 5q31 — 33 [84]. Во многих работах по картированию генов — кандидатов Б А показано тесное сцепление заболевания с этим локусом [91, 95, 98, 126, 149, 183].

Несмотря на видимые успехи по изучению молекулярных и клеточных механизмов БА, воспроизводимые результаты получены лишь для половины из них. Все больше сообщений демонстрирует не маловажную роль этнической специфики в детерминации этого состояния, высказываются предположения, что данная специфика может лежать в основе межпопуляционной вариабельности заболеваемости БА [20, 27, 48, 90, 116, 183].

Таким образом, несогласованность полученных результатов предполагает необходимость дальнейшего изучения генов интерлейкинов, как предикторов БА с учетом этнической принадлежности. Подобные исследования у якутов отсутствуют. Новые знания в области генетики БА позволят сформулировать молекулярные предикторы астмы у якутов обосновать группы риска для осуществления профилактических мероприятий.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Установить клинико-функциональные особенности бронхиальной астмы у детей якутов, ассоциированные с аллельными вариантами генов интерлейкинов.

ЗАДАЧИ:

1. Провести сравнительный анализ клинико-функциональных характеристик бронхиальной астмы у детей якутов и детей, проживающих в Томской области.

2. Изучить внутрипопуляционную распространенность 7 полиморфных вариантов 5 генов интерлейкинов (С589Т\ G/C34JTR гена IL4, Q551R, I50V гена IL4RA, С703Т гена IL5, G80A гена IL5RA, Т113М гена IL9) у детей якутов.

3. Провести анализ ассоциации полиморфизма генов интерлейкинов (С589Т, G/C34JTR гена IL4, Q551R, I50V гена IL4RA, С703Т гена IL5, G80A гена

IL5RA, Т113М гена IL9) с клинико-функциональными показателями бронхиальной астмы у детей якутов.

4. Провести сравнительный анализ межпопуляционных различий распределения частот аллелей и генотипов полиморфных вариантов генов интерлейкинов (С589Т, G/C3VTR гена IL4, Q551R, I50V гена IL4RA, С703Т гена IL5, G80A гена IL5RA, Т113М гена IL9) у якутов, больных бронхиальной астмой и больных бронхиальной астмой Томской области.

5. Определить вклад полиморфизма генов интерлейкинов (С589ТG/C3'UTR гена IL4, Q551R, I50V гена IL4RA, С703Т гена IL5, G80A гена IL5RA, Т113М гена IL9) в структуру подверженности бронхиальной астмы у детей якутов и русских Томской области и сопоставить ее с данными сравнительного анализа результатов эпидемиологического исследования ISAAC, проведенного на территории Республики Саха (Якутия) и Томской области.

6. На основании анализа результатов исследования сформулировать генетические предикторы риска подверженности и неблагоприятного течения бронхиальной астмы у детей якутов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Проведен сравнительный анализ клинико-функциональных характеристик БА у детей якутов и русских Томской области. Установлено, что БА у якутов характеризуется более тяжелым течением, поздней манифестацией симптомов заболевания, более высоким уровнем общего IgE, более низкими показателями функции внешнего дыхания, а также более низким содержанием эозинофилов в носовом секрете по сравнению с БА больных, проживающих в Томской области.

Впервые получены данные внутрипопуляционной распространенности 7 полиморфных вариантов 5 генов интерлейкинов (С589ТG/C3'UTR гена IL4, Q551R, 15ОV гена IL4RA, С703Т гена IL5, G80A гена IL5RA, T1I3M гена

IL9) у якутов. Установлены значимые различия в распределении частот аллелей и генотипов генов интерлейкинов в группе якутов и русских для полиморфных вариантов С589Т и G/C 3'UTR гена 114, Q551R и I50V гена IL4RA, С703Тгеш!Ь5, G80A гена IL5RA.

Установлены значимые различия для 6 полиморфных вариантов 5 генов интерлейкинов (G/C 3'UTR, С589Т гена IL4, Q551R, 15 О V гена IL4RA, G80A гена IL5RA, Т133М гена IL9) для частот аллелей и генотипов в группе больных БА и здоровых детей якутов.

Выявлено, что с БА у якутов ассоциированы полиморфные варианты G/C 3'UTR, С589Т гена IL4,150V, Q551R гена IL4RA, Т113М гена IL9, а также полиморфизм G80A гена IL5RA.

Отмечена ассоциация полиморфных вариантов генов интерлейкинов с клинико-функциональными особенностями БА у детей якутов. Так, с более высоким уровнем общего IgE в сыворотке крови ассоциированы генотип СС полиморфизма G/C 3'UTR гена IL4, генотип II полиморфизма 150V гена IL4RA и генотип ММ полиморфизма Т113М гена IL9. С более низкими показателями ОФВ1 ассоциированы генотип ТТ полиморфизма С703Т гена IL5, генотип ММ полиморфизма Т113М гена IL9 и генотип QR полиморфизма Q551R гена IL4RA.

Выявлены полиморфные варианты генов интерлейкинов, ассоциированные с тяжелой БА, к ним относятся полиморфизм G/C 3'UTR гена IL4, полиморфизм G80A гена рецептора IL5RA и полиморфизм Т113М гена IL9.

Таким образом, в исследовании показано, что клинико-функциональные различия астмы связаны с различиями в структуре подверженности по полиморфным вариантам генов интерлейкинов у русских и якутов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Выявление биологических предикторов подверженности БА позволит обоснованно формировать группы риска для реализации в них мероприятий по профилактике развития данного заболевания у якутов.

Использование молекулярных предикторов, ассоциированных с клиническими, а также лабораторно - функциональными показателями БА у якутов позволит проводить терапию с учетом этнических и генетических особенностей пациентов.

ВНЕДРЕНИЕ

Практические рекомендации по формированию групп риска предрасположенности к бронхиальной астме, а также индивидуализации профилактических и терапевтических мероприятий с учетом генетических особенностей пациента нашли свое отражение в актах внедрения и используются в практической работе врачей медико - генетической консультации Перинатального центра НЦМ РБ№1 г.Якутска, Якутского научного центра комплексных медицинских проблем СО РАМН, а также в работе НИИ медицинской генетики СО РАМН.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Клинико-функциональная характеристика бронхиальной астмы у детей якутов характеризуется тяжестью течения, более поздней манифестацией, низкими показателями ОФВ1 и эозинофилов носового секрета, высоким уровнем общего IgE в сыворотке крови по сравнению с русскими детьми, проживающими в Томской области, что ассоциировано с полиморфным вариантом G/C34JTR генаIL4, полиморфизмами 150Vи Q551R гена IL4RA, полиморфным вариантом С703Т гена IL5, полиморфизмом G80A гена IL5RA и полиморфизмом 7713М гена IL9. 2. Различия в структуре подверженности бронхиальной астмы у детей якутов и русских, обусловлены преобладанием аллеля Т полиморфизма С589Т гена IL4, аллеля С полиморфизма G/C34JTR гена IL4, аллеля R полиморфизма Q55R1 гена IL4RA, а также аллеля А полиморфного варианта G80A гена IL5RA у якутов.

АПРОБАЦИЯ

Материалы исследования доложены и обсуждены в рамках международного конгресса по преполярной медицине (г. Новосибирск, 2006 г.); на международных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (г. Москва 2007, 2009 г.г.); на межрегиональных научно - практических конференциях: «Молекулярно - клеточные аспекты патологии человека на Севере» (г. Якутск, 2007 г.), «Экология и здоровье человека на Севере» (г.Якутск, 2007 г.), «Здоровье детей Севера» (г. Якутск, 2008 г.); на научно - практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы медицинской генетики на Крайнем Севере» (г. Якутск, 2009); на всероссийской научно - практической конференции «Современные технологии профилактики, диагностики и лечения основных заболеваний человека» (г. Ленинск - Кузнецкий, 2009 г.); на конкурсе молодых ученых XIII Конгресса педиатров России «Фармакотерапия и диетология в педиатрии» (г. Томск, 2009 г.); на конкурсе молодых ученых XIV Конгресса педиатров России с международным участием «Актуальные проблемы педиатрии», (г. Москва, 2009 г.). Результаты исследования получили высокую оценку и поддержаны грантом Академии наук Республики Саха (Якутия), 2005-06 гг., грантом Президента Республики Саха (Якутия) для молодых ученых, 2007 г., отмечены призовыми местами на конкурсах научных работ молодых ученых XIII Конгресса педиатров России «Фармакотерапия и диетология в педиатрии» (Томск, 2009 г.) и XIV Конгресса педиатров России с международным участием «Актуальные проблемы педиатрии», (г. Москва, 2009 г.).

По теме диссертационного исследования опубликовано 16 печатных работ, в том числе 3 полнотекстовые журнальные статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

ВЫВОДЫ

1. Установлены различия в клинико-лабораторной и функциональной характеристике бронхиальной астмы у якутов и русских. Бронхиальная астма у детей якутов отличается более тяжелым течением, поздней манифестацией, более низкими показателями количества эозинофилов носового секрета и ОФВь более высоким уровнем общего IgE в сыворотке крови. Также установлены значимые различия в структуре сенсибилизации среди детей якутов достоверно чаще наблюдалась бытовая (у 93,6% детей) и эпидермальная сенсибилизация (у 78,7% детей), тогда как среди русских - эпидермальная (у 53,2% детей) и пыльцевая (у 36,2% детей).

2. Выявлены значимые различия между популяционными выборками якутов и русских по распределению частот аллелей и генотипов полиморфных вариантов С589Т и G/C 3 'UTR гена IL4, Q551R и I50V гена IL4RA, С703Т гена IL5, G80A гена IL5RA. Для большинства изученных полиморфных вариантов у якутов отмечен более высокий уровень гетерозиготности.

3. Определена генетическая структура подверженности бронхиальной астмы у детей якутов. Маркерами повышенной вероятности формирования бронхиальной астмы являются генотип СС и аллель С полиморфизма G/C 3'UTR гена IL4, генотип ТТ и аллель Т полиморфизма С589Т гена IL4, аллель R полиморфизма 0551R гена IL4RA, аллель / полиморфного варианта 150 V гена IL4RA, аллель М полиморфизма Т113М гена IL9.

4. Показана ассоциация некоторых клинико-функциональных признаков бронхиальной астмы у детей якутов с полиморфными вариантами генов IL4, IL4RA, IL5, IL5RA и IL9. С более высоким уровнем общего IgE в сыворотке крови ассоциирован генотип СС полиморфизма G/C 3 'UTR гена JL4, генотип II полиморфизма I50V гена IL4RA и генотип ММ полиморфизма Т113М гена IL9. С более низким показателем ОФВ/ ассоциирован генотип ТТ полиморфизма С703Т гена IL5, генотип ММ полиморфизма Т113М гена IL9 и генотип OR полиморфизма Q551R гена IL4RA.

5. Генетическими маркерами повышенной вероятности развития тяжелой бронхиальной астмы у детей якутов является генотип СС полиморфизма G/C 3'UTR гена IL4, генотип GG полиморфизма G80A гена IL5RA и генотип ММ полиморфизма Т113М гена IL9.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Детям, имеющим отягощенный аллергологический анамнез, симптомы аллергических заболеваний, а также детям, часто болеющим бронхитами рекомендуется проведение молекулярно - генетического тестирования на предмет носительства маркеров повышенного риска формирования бронхиальной астмы, к которым относятся аллели С полиморфизма G/C 3'UTR и Т полиморфизма С589Т гена IL4, аллели I полиморфизма I50V и R полиморфизма Q551R гена IL4RA, аллель М полиморфизма Т113М гена IL9, а также генотип GA полиморфизма G80A гена IL5RA с целью обоснованного проведения профилактических мероприятий, направленных на предотвращение развития данного заболевания.

Для индивидуализации и достижения максимального эффекта проводимой терапии рекомендуется учитывать ассоциации лабораторно - функциональных параметров бронхиальной астмы с такими генетическими маркерами, как генотип С С полиморфизма G/C 3'UTR гена IL4, генотип II полиморфного варианта I50V гена IL4RA и генотип ММ полиморфизма 7713М гена IL9, генотип ТТ полиморфизма С703Т гена IL5, генотип QR полиморфизма 0551R гена IL4RA. С целью прогнозирования течения заболевания и достижения адекватного контроля над его симптомами рекомендуется проводить генетическое тестирование на предмет носительства генетических маркеров тяжести бронхиальной астмы, к ним относятся генотип СС полиморфизма G/C 3'UTR гена IL4, генотип GG полиморфизма G80A гена IL5RA и генотип ММ полиморфизма Т113М гена IL9.