Анализ полиморфного локуса rs1837253 гена TSLP у больных бронхиальной астмой

УДК: 616.248 : 575.174.015.3

АНАЛИЗ ПОЛИМОРФНОГО ЛОКУСА rs1837253 ГЕНА TSLP У БОЛЬНЫХ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ Т.Г. Кутлина, М.М. Шаймухаметова, Д.О. Каримов, А.У. Шаталина, А.Б. Бакиров

ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», Уфа, Россия

Цель настоящего исследования заключалась в изучении частот полиморфного варианта rs1837253 гена TSLP у больных БА и здоровых индивидов в Республике Башкортостан, а также анализ возможных ассоциаций генотипов этого гена с развитием БА. В результате исследования было показано, что маркерами данного заболевания являются генотип CC и аллель С

Ключевые слова: бронхиальная астма, риск, генетические маркеры, протективные генетические маркеры

ANALYSIS OF POLYMORPHIC rs1837253 LOCUS OF TSLP GENE IN PATIENTS WITH BRONCHIAL ASTHMA

Kutlina T.G., Shaimukhametova M.M., Karimov D.O., Bakirov A.B.

Ufa Institute of Occupational Health and Human Ecology, Ufa, Russia

The aim of this work was to investigate the frequency of polymorphic variants of the gene TSLP in patients with ВА and healthy individuals in the Republic of Bashkortostan, and to analyse possible associations of genotypes of this gene with the development of ВА. The results of the study have shown that this disease markers are CC genotype and allele C(OR = 2,48 and OR = 1,91, respectively) of polymorphic locus rs1837253 of gene TSLP. It has also been established that the disease protective markers are CT genotype and allele T (OR = 0,37 and OR = 0,52, respectively).

Key words: bronchial asthma, risk, genetic markers, protective genetic markers.

Бронхиальная астма (БА) - хроническое воспалительное заболевание дыхательных путей с участием большого количества клеточных элементов. Ключевым звеном БА является бронхиальная обструкция (сужение просвета бронхов), обусловленная специфическими иммунологическими (сенсибилизация и аллергия) или неспецифическими механизмами, проявляющаяся повторяющимися эпизодами свистящих хрипов, одышки, чувства заложенности в груди и кашля. Бронхиальная обструкция обратима частично или полностью, спонтанно или под влиянием лечения. Распространенность БА в мире составляет от 4 до 10 %. Для лечения используют симптоматические препараты, предназначенные для купирования приступа, и препараты базисной терапии, воздействующий на патогенетический механизм заболевания. БА чаще наблюдают у городских жителей (7,1% по

сравнению с 5,7% у сельских жителей), что связано с неблагополучной экологической обстановкой в большинстве городов.

Тимусовый стромальный лимфопотеин (TSLP) - интерлейкин-7 - подобный цитокин, который стимулирует дендритные и тучные клетки для активации Т-хелперов 2 типа (рис. 1) [3,4]. Его экспрессия наблюдается в эпителиальных клетках легких, кожи и кишечника. У человека ген TSLP связан с патогенезом астмы, атопического дерматита и эозинофильного эзофагита [2, 1, 6].

TSLP оказывает влияние на многие типы клеток: дендритные клетки, естественные киллеры, тучные клетки. Дендритные клетки отвечают за стимуляцию TSLP - секрецией ряда молекул: HLA класса II, sCD40, sCD80, OX40L и др. После TSLP-стимуляции они регулируют дифференцировку CD4+ Т-клеток в проаллергические ^2. При гиперпродукции TSLP индуцируется воспаление дыхательных путей. Исследования на мышиных моделях показали, что TSLP играет важную роль в инициировании и поддержании аллергического воспаления в дыхательных путях [7, 5]. Эпителиальные клетки бронхов, производя провоспалительные молекулы, могут стимулировать воспаление дыхательных путей и сами подвергнуться ремоделированию.Эпителиальные клетки легких являются важным источником TSLP. У больных БА в дыхательных путях обнаружены увеличенные уровни TSLP. Он способен стимулировать аллергическое воспаление, усиливая индуцированную дендритными клетками пролиферацию ^2-клеток. Эпителиальную секрецию TSLP вызывают ^-4, dsРНК и риновирусы.

Epithelial Cells Mast Cells

RXRu RXRß

Л

TSLP

Immature Dendritic Cell

TSLPR

Mature Dendritic Cell

Рисунок 1. Схема активации Т-хелперов 2 типа.

Материалы и методы. Молекулярно-генетический анализ образцов ДНК проведен у 172человек - жителей Республики Башкортостан.

В группу больных БА вошли 82 пациента, находившихся на стационарном лечении в НИИ «Медицины труда и экологии человека» г. Уфы. Средний возраст обследованных пациентов, отобранных случайным образом, составил 48,3±1,3 лет. На долю мужчин приходилось - 52,4% (43 человек), женщин - 47,6% (39 человек). По этнической принадлежности среди больных БА оказалось 39 русских (47,6%), 35 татар (42,5%), 9 башкир (9,9%). Клиническое обследование больных проводилось врачами больницы и включало в себя обязательные и дополнительные методы исследования.

В качестве контроля были использованы образцы ДНК 90практически здоровых индивидов, отобранные с учетом возраста (47,3±1,6), половой принадлежности (49 мужчин -54,6%, 41 женщина - 45,4%), и этнического состава (42 русских (46,7%), 36 татар (40%), 12 башкир (13,3%)). Образцы ДНК были выделены из лимфоцитов периферической венозной крови методом фенольно-хлороформной экстракции. Изучение полиморфного локуса проводилось методом полимеразной цепной реакции синтеза ДНК. Для генотипирования использовались локусспецифическиеолигонуклеотидныепраймеры и зонды, взятые из литературных источников (табл.1).

Таблица 1

Праймеры и зонды, использованные при генотипировании

Праймеры

TSLP - F GCAAGAAATCTATTCACCTAC

TSLP - R ACACTCCAGATGAGAAATAA

Зонды

TSLP - C R6G -ATTTGCTTCATAGTTTAGACACGTTGTBHQ-1

TSLP - T Cy5.5 -ATTTGCTTCATAGTTTAGACACATTGT BHQ-3

Математическую обработку результатов исследования проводили в программах Statistica, MicrosoftExcel.

Достоверность различий в распределении частот аллелей и генотипов между группами выявляли, сравнивая выборки с использованием критерия х2 с поправкой Йэтса. Статистически значимыми считали различия при р<0,05. Относительный риск заболевания по конкретному признаку вычисляли как отношение шансов, доверительный интервал для относительного риска.

Результаты и обсуждение. В таблице 2 представлены частоты полиморфных вариантов локуса ^1837253 гена TSLP группы больных БА и здоровых индивидов.

При сравнении общей выборки больных БА и группы контроля выявлены достоверные различия по частотам генотипов и аллелей полиморфного локуса ^1837253 гена TSLP (табл.2).

В группе больных БА достоверно чаще встречался генотип СС по сравнению с группой контроля (76% и 56% соответственно, х2=6,74; р=0,010). Частота аллеля Т полиморфного

локуса ^1837253 гена TSLP в группе больных БА оказалась ниже, чем в группе контроля (15% и 276% соответственно, х2=4,96; р=0,026).

Таблица 2

Распределение частот генотипов и аллелей полиморфного локуса ^1837253 гена TSLP у

больных БА и в контрольной группе

Полиморфный вариант Генотипы, аллели Больные N=82 Контроль N=90 Х2 Р OR 95% CI

rs1837253 ТТ 6,10% 6,67% 0,03 0,874 0,91 0,27 - 3,10

СТ 18,29% 37,78% 7,07 0,009 0,37 0,18 - 0,75

гена TSLP СС 75,61% 55,56% 6,74 0,010 2,48 1,29 - 4,77

С 84,76% 74,44% 4,96 0,026 1,91 1,11 - 3,28

Т 15,24% 25,56% 4,96 0,026 0,52 0,31 - 0,90

Проведенный сравнительный анализ частот полиморфных вариантов локуса rs1837253 гена TSLP показал достоверные различия по генотипу СТ, на долю которого в группе больных БА приходилось 18,29%, а в группе контроля - 37,78% (х2=7,07; p=0,009) (табл.2). Частота аллеля С полиморфного локуса rs1837253 гена TSLP в группе больных оказалась выше, по сравнению с группой контроля и составила 84,76% в группе больных и 74,44% в группе контроля (х2=4,96; p=0,026).

Выводы: Таким образом, в результате исследования было показано, что маркерами данного заболевания являются генотип CC и аллель С (OR=2,48 и OR=1,91, соответственно) полиморфного локуса rs1837253 гена TSLP. Также было установлено, что протективными маркерами заболевания БА являются генотип СТ и аллель Т (OR=0,37 и OR=0,52, соответственно). Список литературы:

1. Шаталина, А.У. Прогнозирование риска развития профессиональных аллергических заболеваний кожи / А.У. Шагалина, А.Б.Б акиров, Л.М. Масягутова, Д.О. Каримов // Медицина труда и экология человека. 2015. № 1 (1). С. 52-56.

2. Common variants at 5q22 associate with pediatric eosinophilic esophagitis / M. E. Rothenberg, J. M. Spergel, J. D. Sherrill et al. // Nat. Genet. - 2010. - № 42. - P. 289 - 291.

3. Expression and cellular provenance of thymic stromal lymphopoietin and chemokines in patients with severe asthma and chronic obstructive pulmonary disease / S. Ying, B. O'Connor, J. Ratoff et al. // J. Immunol. - 2008. - № 181. - P. 2790 - 2798.

4. Human epithelial cells trigger dendritic cell mediated allergic inflammation by producing TSLP / V. Soumelis, P. A. Reche, H. Kanzler et al. // Nat. Immunol. - 2002. - № 3. - P. 673 - 680.

5. Thymic stromal lymphopoietin is released by human epithelial cells in response to microbes, trauma, or inflammation and potently activates mast cells / Z. Allakhverdi, M. R. Comeau, H. K. Jessup et al. // Exp. Med. - 2007. - № 204. - P. 253 - 258.

6. TSLP: anepithelial cell cytokine that regulates T cell differentiation by conditioning dendritic cell maturation / Y. J. Liu, V. Soumelis, N. Watanabe et al. // Annu Rev Immunol. - 2007. - № 25. - P. 193 - 219.

7. TSLP polymorphisms are associated with asthma in a sex-specific fashion / G. M. Hun-ninghake, M. E. Soto-Quiros, L. Avila et al. // Allergy. - 2010. - № 65(12). - P. 1566-1575.

8. Ziegler S. F. Thymic stromal lymphopoietin in normal and pathogenic T cell development and function / S. F. Ziegler, Y. J. Liu //Nat. Immunol. - 2006. - № 7. - P. 709 - 714.