Роль генетических факторов в развитии профессиональной бронхиальной астмы

22

ЗНиСО ДЕКАбРЬ №12

ной кишечной микрофлоры у животных опытных групп, получавших пребиотик Стимбифид.

Следует подчеркнуть, что экспериментально зафиксирован факт самовосстановления кишечной микрофлоры у лабораторных животных контрольных групп с антибиотико-ассоциированным дисбактериозом: после прекращения перорально-го введения антибактериального препарата происходит постепенное самовосстановление естественной кишечной микрофлоры.

На 7-е сутки экспериментов (табл. 1—4) результаты бактериологического исследования фекалий животных опытных и контрольных групп наглядно свидетельствуют о значительном отставании «скорости восстановления» собственной микрофлоры кишечника у животных контрольных групп по сравнению с аналогичным процессом у животных опытных групп.

Резюмируя результаты экспериментальных исследований, можно отметить, что пребиотик Стимбифид характеризуется хорошей переносимостью животными и отсутствием побочных эффектов. При пероральном введении пребиотика Стимбифид у белых мышей и морских свинок отмечается выраженная положительная динамика восстановления общего содержания кишечной микрофлоры, а также отдельных ее представителей — бифидобактерий, лактобактерий и эшерихий.

Полученные результаты с позиции экспериментальной бактериологии подтверждают данные

клинико-лабораторных исследований [3, 4] об эффективности пребиотика Стимбифид в коррекции дисбиотических нарушений желудочно-кишечного тракта, в частности путем восстановления собственной микрофлоры кишечника.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ашмарин И.П. Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Л.: Медгиз, 1962. 280 с.

2. Воробьев А.А., Абрамов Н.А., Бондаренко В.М., Шенде-ров Б.А. Дисбактериозы — актуальная проблема медицины //Вестн. РАМН. 1997. № 3. С. 4—7.

3. Грачева Н.М., Ардатская М.Д., Аваков А.А., Соловьева А.И. Сравнительная оценка клинико-лабораторной эффективности современных про- и пребиотических препаратов в коррекции дисбиотических нарушений желудочно-кишечного тракта: отчет о клинико-лабораторном исследовании. М.: Московский НИИЭМ им. Г.Н. Габричевского, 2010. 23 с.

4. Минушкин О.Н., Ардатская М.Д., Чичерин И.Ю. Фруктоолиго-и фруктополисахариды в коррекции и профилактике нарушений микробиоценоза кишечника у больных бронхолегоч-ной патологии, получающих антибактериальную терапию //Эксп. и клин. гастроэнтерол. 2011. № 3. С. 79—87.

5. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание: В 3-х т. Т. 1: Микрофлора человека и животных и ее функции. М.: Издательство ГРАНТЪ, 1998. 288 с.

Контактная информация:

Бредихин Владимир Николаевич, тел.: 8 (499) 745-27-43, 8 (905) 711-41-07, e-mail: bredikhin59@mail.ru Contact information:

lîredikhin Vladimir,

рhone: 8 (499) 745-27-43, 8 (905) 711-41-07, e-mail: bredikhin59@mail.ru

Победитель конкурса молодых ученых и специалистов Роспотребнадзора

РОЛЬ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В РАЗВИТИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ

Д.О. Каримов, Д.Р. Байзигитов, А.У. Шагалина ROLE OF GENETIC FACTORS IN THE OCCUPATIONAL ASTHMA

D.O. Karimov, D.R. Bayzigitov, A.U. Shagalina ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г. Уфа

Проведен анализ частот полиморфных вариантов генов интерлейкина 5 и интерлейкина 13 в развитии профессиональной бронхиальной астмы генотипов и аллелей у больных (N=105) и здоровых индивидов (N=354), проживающих в Республике Башкортостан. Показано, что маркерами повышенного риска развития профессиональной бронхиальной астмы являются: генотип СС (OR=3,23; 95% CI 1,92-5,42) и аллель С (OR=2,07; 95% CI 1,52-2,8) полиморфного локуса rs2069812 гена IL5.

Ключевые слова: профессиональная бронхиальная астма, интерлейкин 5, интерлейкин 13, полиморфный локус. To study the role of polymorphic variants of occupational asthma genes we carried out the comparative analysis of alleles and genotypes distributions in patients (N=105) and healthy individuals (N=354) from Bashkortostan Republic. Analysis of the frequency distribution of genotypes and alleles of the studied genes showed that markers of increased risk of occupational asthma are CC genotype and C allele of the polymorphic variant rs2069812 IL5 gene. Keywords: occupational asthma, interleukin 5, interleukin 13, polymorphism.

Профессиональная бронхиальная астма (ПБА) — заболевание, в основе которого лежит хроническое воспаление дыхательных путей, характеризующееся обструкцией, а также гиперреактивностью бронхов, обусловленное контактом со специфическими производственными агентами [2]. В развитии ПБА участвуют множество механизмов, одним из которых является полиморфизм генов, продукты которых задействованы в патогенезе атопии. Молекулярно-генетические маркеры могут помочь в дифференциальной диагностике ПБА, в предсказании развития и течения этого заболевания [2].

Интерлейкин 5 (^5) — цитокин преимущественно секретируется Т-клетками, тучными клетками и эозинофилами, отвечает за созревание эозинофилов в костном мозге и высвобождение их в кровь. В гене ^5 описано несколько полиморфных локусов, один из них гб2069812 замена цитозина на тимин в положении —746.

Аллель Т кореллирует с пониженным уровнем ^5 в крови [1]. Ген, кодирующий интерлейкин 13 (^13), находится в 25кЬ от гена ^4, имеются данные, что эти гены возникли как дупликация в ходе эволюции[6]. К тому же они имеют как структурные, так и функциональные сходства. Дублирование функций некоторые авторы связывают с совместным использованием рецептора. В гене ^13 описан однокулеотидный полиморфизм замена цитозина на тимин в —1055 положении (гб1800925, —1055С>Т). Аллель Т ассоциирован с риском развития бронхиальной астмы, высоким уровнем ^Е, бронхиальной гиперчувствительностью, атопическим дерматитом, эозинофилией и повышенным риском развития дыхательной недостаточности.

Цель работы — изучение у больных ПБА Республики Башкортостан ассоциации частот полиморфных локусов гб2069812, гб1800925 с развитием ПБА.

ЦШШ №12 (249) ЗНиСО

23

^ Таблица 1. Частоты генотипов и аллелей полиморфного локуса rs2069812 гена ^5

в группах больных ПБА и здоровых индивидов

Генотип Больные ПБА (N=105) Здоровые (N=354) Х2 Р OR

Абс. Частота Абс. Частота

СС 33 0,314 44 0,124 19,59 0,001 3,230

СТ 43 0,410 154 0,435 0,12 0,725 0,901

ТТ 29 0,276 156 0,441 8,43 0,005 0,485

С 109 0,519 242 0,342 20,80 0,001 2,079

Т 101 0,481 466 0,658 20,80 0,001 0,482

Таблица 2. Частоты генотипов и аллелей полиморфного локуса ^1800925 гена Ш13 в группах больных ПБА и здоровых индивидов

Генотип Больные ПБА (N=69) Здоровые (N=321) Х2 Р OR

Абс. Частота Абс. Частота

СС 4 0,058 20 0,062 0,02 0,889 0,927

СТ 32 0,464 126 0,393 0,91 0,339 1,339

ТТ 33 0,478 175 0,545 0,77 0,381 0,765

С 40 0,290 166 0,259 0,42 0,516 1,171

Материалы и методы. Обследованы 105 пациентов, находящихся на стационарном лечении в отделении клиники профессиональной аллергологии и иммунореабилитации ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека» с диагнозом ПБА. Пациентам при поступлении в отделение проводились обязательные общеклинические и дополнительные методы исследования. Контрольная группа сформирована из 354 неродственных индивидов, не имеющих признаков ПБА на момент сбора материала.

Выделение ДНК проводилось методом фенольно-хлороформной экстракции из лимфоцитов венозной периферической крови [4]. Изучение полиморфных локусов rs20698l2, rs1800925 проводилось методом полимеразной цепной реакции.

Статистическую обработку результатов проводили при помощи программ Statistica 7.0, Microsoft Excel. При определении достоверности различий частот генотипов и аллелей между группами использовали критерий c2 с поправкой Иейтса, статистически значимыми считались различия при p < 0,05.

Результаты. Распределение частот изученных полиморфных локусов rs2069812, rs1800925 в группах больных и здоровых индивидов соответствовало ожидаемому по равновесию Харди—Вайнберга. При сравнении общей выборки больных ПБА и группы контроля выявлены достоверные различия по частотам генотипов полиморфного локуса rs2069812 гена IL5 (табл. 1).

В группе больных ПБА достоверно чаще встречался генотип СС по сравнению с группой контроля (31 и 12 % соответственно, х2 = 19,59; p = 0,001). Напротив, генотип TT достоверно чаще встречался в группе здоровых индивидов (44 %), тогда как его частота в группе больных ПБА составила 28 % (х2 = 8,43; p = 0,005). Частота аллеля С полиморфного локуса rs2069812 гена IL5 в группе больных ПБА достоверно больше, чем в группе контроля (52 и 34 % соответственно, х2 = 20,80; p = 0,001). Существенные различия также наблюдались по частотам аллеля T, в контрольной группе — 66 и 48 %, в группе больных ПБА (х2 =

20,80; p = 0,001). По частотам генотипа CT достоверных различий не обнаружено.

В табл. 2 представлены частоты аллелей полиморфного локуса rs1800925 гена IL13 группы больных ПБА и группы здоровых индивидов.

При статистическом анализе эти данные показали, что различия статистически не значимы, Х2 = 0,02; p = 0,889 и х2 = 0,77 p = 0,381 для генотипов СС и ТТ соответственно. Статистически значимых различий и при сравнении групп по наличию осложнений и степени тяжести болезни не обнаружено.

Обсуждение. В формировании иммунного ответа на сенсибилизаторы одну из главных ролей отводят цитокинам [5]. В нашем исследовании мы обнаружили достоверные различия в распределении частот генотипов и аллелей между группой больных ПБА и здоровыми по полиморфному локусу rs2069812 гена IL5, что соотносится с работами других авторов, указывающими на корреляцию генотипа ТТ как протективного фактора развития атопии и аллергической астмы [5]. Так как данный полиморфный локус находится в про-моторном участке гена, предполагается, что он влияет на уровень его экспрессии.

В нашем исследовании мы не обнаружили ассоциации полиморфного варианта rs1800925 гена IL13 с риском развития ПБА, осложнениями и степенью тяжести заболевания, что мы связываем с недостаточным объемом выборки больных с ПБА.

Выводы. Таким образом, в результате исследования было показано, что маркерами риска развития ПБА являются генотип СС (OR = 3,23; 95% CI 1,92-5,42) и аллель С (OR = 2,07; 95% CI 1,52-2,8) полиморфного локуса rs2069812 гена IL5.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Aravind Yadav, Gopala Krishnan Govindasamy and Rakesh Naidu. Polymorphic variants of interleukin-13 R130Q, interleukin-4 T589C, interleukin-4RA I50V and interleukin-4RA Q576R in allergie rhinitis: A pilot study //Allergy Rhinol. 2012. -Vol.3. :e35-e40, doi: 10.2500/ar.2012.3.0022).

2. Cristina E. Mapp C.E., Boschetto B., Maestrelli P., and Fabbri L.M. Occupational Asthma. //Am J Respir Crit Care Med. 2005. Vol. 172. P.280-305.

3. Inoue N., Watanabe M., Morita M., Tatusmi K., Hidaka Y., Akamizu T. and Iwatani Y. Association of functional polymorphisms

24

ЗНиСО ДЕКАбРЬ №12

in promoter regions of IL5, IL6 and IL13 genes with development and prognosis of autoimmune thyroid diseases // Clinical and Experimental Immunology. 2011. Vol.163. P. 318—323. Mathew C.C. The isolation of high molecular weight eucariotic DNA // Methods in Molecular Biology. Ed. Walker J.M. N.Y., L.: Human Press. 1984. Vol. 2. P. 31.

Tsai C-H, Tung K-Y, Su M-W, Chiang B-L, Chew FT, et al. Interleukin-13 Genetic Variants, Household Carpet Use and Childhood Asthma //PLoS ONE. 2013 . Vol.8 (1): e51970. doi:10.1371/journal.pone.0051970.

Wang M, Wang S, Song Z, Ji X, Zhang Z, et al. Associations of IL-4, IL-4R, and IL-13 Gene Polymorphisms in Coal Workers'

Pneumoconiosis in China: A Case-Control Study //PLoS ONE. ^^ 2011. Vol. 6. Issue 8. e22624.

Контактная информация:

Каримов Денис Олегович, тел.: 8 (347) 255-19-48, e-mail: karimovdo@gmail.com Contact information: Karimov Denis, phone: 8 (347) 255-19-48, e-mail: karimovdo@gmail.com

Победитель конкурса молодых ученых и специалистов Роспотребнадзора

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НАНОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ ОКСИДА МАРГАНЦА НА ГЕПАТО-БИЛИАРНУЮ СИСТЕМУ У КРЫС ЛИНИИ WISTAR ПРИ ВНУТРИЖЕЛУДОЧНОМ ВВЕДЕНИИ ЧЕРЕЗ ЗОНД

В.Н. Звездин, Т.И. Акафьева ESTIMATION OF INFLUENCE MANGANESE OXIDE NANOPARTICLES OF INTRAGASTRIC GAVAGE ON HEPATOBILIARY SYSTEM IN WISTAR RATS

V.N. Zvezdin, T.I. Akafeva ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», г. Пермь Установлено, что нанодисперсный оксид марганца при внутрижелудочном введении через зонд экспериментальным животным в диапазоне доз от 258—10,5 мг/кг на 90-й день вызывает снижение массы тела; активацию окислительных процессов (повышение уровня гидроперекисей липидов, МДА в сыворотке крови); снижение активности антиоксидантных процессов (снижение антиоксидантной активности сыворотки крови); повреждение мембран гепатоцитов (повышение активности АСТ, АЛТ в сыворотке крови); нарушение белоксинтезирующей функции печени (снижение альбуминов, повышение гамма-глобулинов в сыворотке крови).

Ключевые слова: оксид марганца, наночастицы, гепатотоксичность, желудочно-кишечный тракт. Nanosized manganese oxide is a substance which, because of its unique properties have great potential use in nanoelectronics and nanooptics. In the scientific literature, there is limited information on the biological effects and the mechanism of the toxic effect when the body of the compound. Study of the biological effects of intragastric probe accomplished by introducing manganese oxide nanopowder Wistar rats for 30 days. A reduction in body weight; activation of oxidative processes (increase of lipid hydroperoxide, MDA in blood serum), decreased activity of antioxidant processes ( decreased antioxidant activity of blood serum), hepatocyte membrane damage ( increased activity of AST, ALT in blood serum), impaired function of the liver protein synthesis (decrease of albumin , increased gamma globulin serum).

Keywords: manganese oxide nanoparticles, hepatotoxicity, gastrointestinal tract.

В настоящее время прогнозируется значительный рост контакта человека с наноматериала-ми, среди которых широко распространены оксиды металлов. В силу особых физико-химических свойств оксиды металлов, в том числе наноди-сперсный оксид марганца, могут представлять определенную угрозу для здоровья и безопасности человека. Перспективным направлением использования данного соединения является производство матриц для наномагнитных, сорбирующих материалов, нанокатализаторов, полупроводниковых термисторов [1, 2]. Промышленное предприятие, выпускающее данную продукцию, может обусловливать поступление нанодисперс-ных частиц в атмосферный воздух, воду, почву. При этом возможно экспонирование населения, потребляющего питьевую воду и сельскохозяйственную продукцию, содержащие нанодисперс-ный оксид марганца [3].

В последнее время накоплен материал о негативных эффектах наночастиц оксида марганца при ингаляционном поступлении. В качестве приоритетного отмечается нейротоксический эффект [4, 5, 6, 8]. При поступлении наночастиц марганца одним из выраженных эффектов является гепато-токсический, проявляющийся ферментативными сдвигами, активацией апоптоза и морфологическими изменениями гепатоцитов и клеток Купфера [7]. Проведенные ранее собственные исследования показали, что при однократном внутрижелудочном введении мышам водной суспензии нанодисперс-ного оксида марганца в дозе 2 000 мг/кг отмечается наличие морфологических изменений в печени.

Патоморфология характеризуется переполнением и расширением венозных сосудов и пролиферацией лимфоидной ткани [8, 9].

Цель исследования — установление негативных эффектов влияния водной суспензии наноди-сперсного оксида марганца на гепато-билиарную систему при внутрижелудочном введении через зонд в течение 90 дней крысам линии ^^аг.

Материалы и методы. Водная суспензия наноди-сперсного оксида марганца приобретена в лаборатории многофазных дисперсных систем Института технической химии Уральского отделения РАН.

Исследуемое вещество синтезировано по методике темплатного синтеза, стандартно используемого для производства наноматериалов [6]. Размер частиц нанодисперсного оксида марганца составил 24—70 нм, удельная площадь поверхности частиц — 150 м2/г. Частицы имели несферическую, игольчатую форму.

Для проведения исследований приобретено 50 половозрелых крыс-самцов линии ^^аг в ФГБУ «Научный центр биомедицинских технологий» РАН. Средний вес крыс составлял (220 ± 15) г. Животные содержались по 2 особи в клетках, выполненных из полипропилена и имеющих стандартный размер. Клетки находились в помещении с вентиляцией, постоянной температурой воздуха (23,0 ± 2,0) °С и влажностью воздуха (60,0 ± 5,0) %. Животные на протяжении всего эксперимента получали полусинтетический рацион, пищевая и биологическая ценность которого полностью удовлетворяла физиологические потребности. Доступ к пище и воде не ограничивался.