Ассоциация полиморфизмов 276 с/t и 1173 с/t гена nNOS с клинико-функциональными проявлениями бронхиальной астмы у детей

АССОЦИАЦИЯ ПОЛИМОРФИЗМОВ 276 С/T И 1173 С/T ГЕНА NNOS С КЛИНИКО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ПРОЯВЛЕНИЯМИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ У ДЕТЕЙ

ASSOCIATION OF POLYMORPHYSM OF 276 С/T AND 1173 С/T OF NNOS GENE WITH BRONCHIAL ASTHMA MANIFESTATIONS IN CHILDREN

Петрова И.В. Petrova I.V. Старовойтова Е.И. Starovoytova E.I. Федорова О.С. Federova O.S. Рукин К.Ю. Rukin K.Y.

Сибирский государственный медицинский университет, Siberian State Medical University,

г. Томск, Россия Tomsk, Russia

Методом изучения генетических основ бронхиальной астмы является поиск ассоциаций заболевания с полиморфизмом кандидатных генов. Целью исследования было выяснение роли аллельных вариантов 276 С/Г и 1173 С/Т гена nNOS в развитие БА у детей.

В результате проведенного исследования выявлено, что полиморфизмы 276 С/Т и 1173 С/Т гена nNOS ассоциирован с формированием БА у детей.

Ключевые слова: полиморфизм; гены; N0 синтаза; бронхиальная астма.

The studying method of bronchial asthma genetic cause is the search of disease association with the polymorphism of candidate genes. The aim of studying is to determine the contribution of allele variants of 276 C/T and 1173 C/T of nNOS gene in the BA development in children. During our investigation we revealed that polymorphism of 276 C/T and 1173 C/T of nNOS gene was associated with BA formation in children.

Key words: polymorphism; genes; NO synthase; bronchial asthma.

Известно, что заболеваемость бронхиальной астмой в России среди взрослого населения колеблется от 5 до 8 %, а в детском возрасте этот показатель составляет более 10 %. С каждым годом, как в России, так и за рубежом, несмотря на заметные достижения современной медицины, отмечается увеличение числа лиц, страдающих бронхиальной астмой. Все это говорит о необходимости пристального внимания и подробного изучения данной проблемы.

Типичные клинические проявления бронхиальной астмы (БА) — удушье, кашель, одышка — являются следствием хронического персистирующего воспаления в бронхах, формирование которого реализуется в результате взаимодействия средовых и наследственных факторов [1].

В течение последнего десятилетия внимание многих исследователей привлекает участие оксида азота (N0) и его метаболитов в формировании и поддержании аллергического воспаления [2]. Фермент, ответственный за продук-

цию NO, идентифицирован как NO-синтаза (NOS) и имеет три изоформы: конститутивная нейро-нальная — nNOS, индуцибельная — iNOS, конститутивная эндотели-альная — eNOS.

Методом изучения генетических основ бронхиальной астмы является поиск ассоциаций заболевания с полиморфизмом кандидатных генов. При этом кандидат-ными мы можем считать те гены, которые отвечают за синтез белка, принимающего участие в формировании бронхиальной гиперреактивности. Согласно проведенным исследованиям, гены NOS являются кандидатными для развития бронхиальной астмы [3]. Существующие на сегодняшний день данные позволяют сделать вывод о том, что полиморфизм генов NO-синтаз может являться одним из факторов наследственной предрасположенности к БА. Однако пока не ясно, какие мутации данных генов наиболее значимы [4]. В связи с этим, было спланировано и проведено исследование полиморфизмов 276 С/T и

1173 С/Т гена nN0S у детей, больных БА.

Целью исследования стало изучение вклада аллельных вариантов 276 С/Т и 1173 С/Т гена nN0S в развитие БА у детей.

В исследовании принимали участие 929 детей с атопической БА. Контрольную группу составили 720 практически здоровых детей. Среди обследованных преобладали мальчики — 53,2 % (п = 494); девочек было 46,8 % (п = 435), что характерно для аллергической патологии в детском возрасте. В исследование были включены дети одной возрастной категории (7-14 лет). Средний возраст больных составил 10,9 ± 1,6 лет, средняя продолжительность заболевания к моменту обследования — 2,8 ± 0,5 года, средний возраст начала заболевания — 6,8 ± 0,6 лет.

Диагноз БА верифицировался на основании анамнестических, клинических и функциональных данных. По тяжести пациенты распределились следующим образом: легкая — 44,6 % (п = 414), среднетя-

^ 56

ПОЛИТРАВМА

Исследования молодых ученых

56 - 62

желая — 38,5 % (n = 358), тяжелая - 16,9 % (n = 157) (табл. 1).

У всех пациентов проводился забор крови в количестве 5 мл для молекулярно-генетического исследования. Выделение геномной ДНК из венозной крови проводили методом фенол-хлороформной экстракции. Исследование генотипа осуществлялось методом ПЦР с последующей рестрикцией. Статистическая обработка полученных данных проводилась при помощи пакета программ «Statistica for Windows 6,0» и программного продукта «Statcalc».

Распределение генотипов по полиморфному варианту 276 С/Т гена NOS1 у жителей г. Томска соответствует ожидаемому при равновесии Харди-Вайнберга (РХВ). Однако наблюдается достоверное различие между частотами аллелей в группе больных БА и контролем (х2 = 7,34, p = 0,006) (табл. 2).

Выявлено, что у больных бронхиальной астмой гомозигота СС встречается реже, чем другие генотипы, а наиболее частой является гетерозигота СТ, так же как и в группе контроля. В результате исследования показателя относительного риска для группы БА и контроля установлено, что вероятность формирования астмы достоверно

выше у пациентов-гомозигот ТТ по полиморфизму 276 С/Т (табл. 3). В целом, носительство аллеля Т ассоциировано с увеличением риска развития астмы (ИИ = 1,5 С1 95 % - 0,9 - 2,7; р = 0,038), что свидетельствует о его вкладе в развитие болезни. Наличие же гомозиготы СС приводит к снижению вероятности развития БА.

Наблюдаемое распределение генотипов полиморфизма 1173 С/Т у жителей г. Томска не соответствовало ожидаемому при РХВ (X2 = 234,71, d.f. = 1, р = 0,001) (табл. 4). Такая же закономерность была выявлена и в группе контроля (х2 = 80,19, d.f. = 1, р = 0,001).

Также отмечено отклонение наблюдаемой гетерозиготности от ожидаемой в сторону избытка гетерози-гот Ш = 0,66). Выявлено различие между частотами аллелей в группе больных БА и контроле (х2 = 27,31,

р = 0,001). Уставлено, что у больных бронхиальной астмой наиболее частым генотипом является гетеро-зигота СТ, а в контрольной группе - гомозигота СС (табл. 5).

Расчет относительного риска показал, что вероятность формирования БА у носителей гомозиготы СС достоверно ниже, чем в контрольной группе. Гетерозигота СТ встречается значительно чаще и увеличивает риск возникновения астмы более чем в 12 раз, по сравнению с другими генотипами.

Изучен риск формирования астмы у детей в зависимости от сочетания полиморфизмов гена nNOS. Выявлено, что наличие гетерозиго-ты СТ полиморфизма 1173С/Т значительно увеличивает вероятность развития астмы при любом сочетании с полиморфизмом 276 С/Т, а носительство СС — уменьшает. Полученные данные свидетельствуют

Таблица 1

Распределение включенных в исследование больных по группам

Больные бронхиальной астмой, чел. n = 929

1 группа 2 группа 3 группа

Легкая Среднетяжелая Тяжелая

n = 414 n = 358 n = 157

Мальчики Девочки Мальчики Девочки Мальчики Девочки

n = 231 n = 183 n = 181 n = 177 n = 82 n = 75

Таблица 2

Частоты аллелей гена NOS1 (аллель 276 С/Т) у больных бронхиальной астмой и здоровых жителей г. Томска

Группы n Генотипы (частоты генотипов) X2* Р* Н о Н е D X2** Р**

С/С С/T T/T

Больные БА 929 104 (0,111) 422 (0,454) 403 (0,434) 7,34 0,006 0,45 ± 0,001 0,45 ± 0,007 0,013 0,1 0,76

Контроль 720 216 (0,3) 330 (0,454) 174 (0,241) 0,46 ± 0,001 0,5 ± 0,002 -0,08 2,28 0,13

Примечание: х2*, X2** критерий для оценки различий между частотами аллелей и для оценки соответствия наблюдаемого распределения генотипов ожидаемому при равновесии Харди-Вайнберга, соответственно; Р*, Р** уровень значимости при оценке различий частот генотипов, аллелей для тестов хи-квадрат и РХВ, соответственно; Но, Не - наблюдаемая и ожидаемая гетерозиготность, сооветственно; D - относительное отклонение наблюдаемой гетерозиготности от ожидаемой.

Таблица 3

Распределение генотипов полиморфизма 276 С/Т гена nNOS у больных БА и в контрольной группе и риск формирования БА

у носителей данных генотипов

Генотип Больные БА Контроль RR CI 95% Р

n = 929 % n = 720 %

СС 104 11,19 216 30 0,35 0,29-0,42 < 0,00

СТ 422 45,41 330 45,83 0,99 0,99-1,1 0,87

ТТ 403 43,4 174 24,17 1,78 1,58-2,01 < 0,00

Примечание: СС - гомозигота по аллелю С, СТ - гетерозигота по аллелю С, ТТ - гомозигота по аллелю Т, RR - относительный риск, С1 95% - 95% - доверительный интервал, р - достигнутый уровень значимости.

№ 4 [декабрь] 2009

Таблица 4

Частоты генотипов и аллелей гена N0S1 (аллель 1173 С/Т) у больных бронхиальной астмой и здоровых жителей г. Томска

Генотипы

Группы n (наблюдаемые частоты генотипов) X2* Р* Н о Н е D X2** Р**

С/С С/T T/T

Больные БА 929 136 (0,146) 761 (0,818) 32 (0,03) 27,31 0,001 0,82 ± 0,001 0,49 ± 0,001 0,66 234,71 0,001

Контроль 720 618 (0,85) 48 (0,06) 54 (0,075) 0,07 ± 0,001 0,19 ± 0,013 -0,65 80,19 0,001

Примечание: х2*, X2** критерий для оценки различий между частотами аллелей и для оценки соответствия наблюдаемого распределения генотипов ожидаемому при равновесии Харди-Вайнберга, соответственно; Р*, Р** уровень значимости при оценке различий частот генотипов, аллелей для тестов хи-квадрат и РХВ, соответственно; Но, Не - наблюдаемая и ожидаемая гетерозиготность, соответственно; D - относительное отклонение наблюдаемой гетерозиготности от ожидаемой.

о вероятном протективном вкладе аллеля С полиморфизма 1173 С/Т. Наиболее высокая вероятность формирования астмы обнаружена для гаплотипа гомозигота ТТ 276 С/Т

Литература:

/ гетерозигота 1173 С/Т, который увеличивает риск развития болезни практически в 30 раз (р = 0,001). Для других сочетаний достоверных данных не получено.

Таким образом, в результате проведенного нами исследования выявлено, что полиморфизмы 276 С/Т и 1173 С/Т гена nN0S ассоциированы с формированием БА у детей.

1. Локшина, Э.Э. Роль генетических маркеров в ранней диагностике атопических заболеваний /Э.Э. Локшина //Педиатрия.

- 2006. - № 3. - С. 87-89.

2. Nitric oxide in health and disease of the respiratory system /L. Fa-bio, M. Ricciardolo, J. Peter [et al.] //Physiol. Rev. - 2004. - Vol. 84.

- P. 731-765.

3. Novel allele of the endothelial nitric oxide synthase gene polymorphism in Caucasian asthmatics /K. Yanamandra, P.D. Boggs, T.F. Thurmon [et al.] //Biochem. Biophys. Res Commun. - 2005.

- Vol. 23, N 9. - P. 545-549.

4. Фрейдин, М.Б. Генетические основы подверженности к бронхиальной астме /М.Б. Фрейдлин. - Томск, 2001. - 198 с.

Сведения об авторах: Information about authors:

Петрова И.В., к.м.н., научный сотрудник ЦНИЛ СибГМУ. Petrova I.V., MD, researcher of Central scientific research laboratory

Старовойтова Е.И., к.м.н., ассистент кафедры общей врачебной of Siberian State Medical University.

практики СибГМУ. Starovoytova E.I., MD, assistant of general medical practice chair of

Федорова О.С., к.м.н., докторант кафедры факультетской педиа- Siberian State Medical University.

трии с курсом детских болезней лечебного факультета СибГМУ. Fedorova O.S., MD, doctoral candidate of chair of departmental pedi-

Рукин К.Ю., студент 5 курса Медико-биологического факультета atrics with course of childhood diseases of medical faculty.

СибГМУ. Rukin K.Y., student of the fifth course of medical-biological faculty of

Siberian State Medical University.

Адрес для переписки:

Рукин К.Ю., ул. Московский тракт, 6, корп. 2, кв. 534, г. Томск, Address for correspondence:

634050 Rukin K.Y., Moskovsky Tract, 6, building 2, 534, Tomsk, 634050

Тел. сот: +7-923-404-17-86 Mobile phone: +7-923-404-17-86

E-mail: naukatomsk@ya.ru E-mail: naukatomsk@ya.ru

m

ПОЛИТРАВМА