Полный текст
УДК: 575.17: 616.097-002: 616.831-005
А.С. Князева, Н.Н. Страмбовская
Частота полиморфизма генов некоторых противовоспалительных цитокинов и FCGR2A(His-166Arg) у больных хронической ишемией головного мозга в Забайкальском крае
Контактная информация: А.С. Князева, e-mail: knyazanna@list.ru
Резюме:
Представлены результаты исследования встречаемости полиморфизма генотипов противовоспалительных цитокинов IL-4(C-589T), IL-10(C-592A), IL-10(G-1082A), IL-10(C-819T), полиморфизма гена рецептора к иммуноглобулину G-FCGR2A(His-166Arg) у 195 больных хронической ишемией головного мозга и 149 здоровых резидентов Забайкальского края. Установлено повышение частоты носительства генотипов IL-4-589TT, FCGR2A-166HisHis, аллелей IL-4-589T, FCGR2A-166His (p<0,05) в клинической группе наблюдения.
Ключевые слова:
генетический полиморфизм, интерлейкины, хроническая ишемия головного мозга
A.S. Knyazeva, N.N. Strambovskaya
Frequency of genes polymorphism some anti-inflammatory cytokines and FCGR2A (His-166Arg) at patients with chronic ischemia of a brain in Zabaykalsky region
Summary:
Results of research of occurrence of polymorphism of genotypes anti-inflammatory cytokines are presented to IL-4(C-589T), IL-10 (C-592A), IL-10 (G-1082A), IL-10 (C-819T), polymorphism of a gene of a receptor to immunoglobulin G - FCGR2A (His-166Arg) at 195 patients with chronic ischemia of a brain and 149 healthy residents of Zabaykalsky Region. It is established, increase of frequency of a carriage of genotypes of IL-4-589TT, FCGR2A-166HisHis, alleles of IL-4-589T, FCGR2A-166His (p<0,05) in clinical group.
Key words:
genetic polymorphism, interleukines, chronic ischemia of a brain
Введение
Основными этиологическими факторами церебральной микроангиопатии, приводящей к хронической ишемии мозга являются артериальная гипертензия (АГ), атеросклероз, в развитии которых принимает участие локальное воспаление [4]. Кроме этого, патологические процессы, развивающиеся в мозговой ткани при длительно существующей неконтролируемой артериальной гипертензии, атеросклерозе имеют иммунологические механизмы, влияющие на проницаемость сосудистой стенки, инициацию локального воспаления и аутоиммуной агрессии в нервной ткани. Основными участниками иммунных реакций являются молекулы межклеточного взаимодействия - цитокины, которые условно по функциям могут быть разделены на провоспалительные и противовоспалительные.
Учитывая, новые направления в изучении генов-предикторов цереброваскулярной патологии, оказалось, что ряд исследователей обнаружили гены кандидаты артериальной гипертензии, дислипидемии, тромбофилии [1, 5, 7]. Однако исследования практически не коснулись генетического полиморфизма цитокинов при этой патологии [2], который, предположительно, влияет на течение патологического процесса в нервной ткани.
Цель работы - описать частоту генетического полиморфизма цитокинов IL-4(C-589T), IL-10(C-592A), IL-10(G-1082A), IL-10(C-819T), полиморфизма гена рецептора к иммуноглобулину G-FCGR2A(His-166Arg) у больных хронической ишемией головного мозга (ХИГМ), осложненной когнитивной дисфункцией и у здоровых резидентов, не имеющих объективных признаков цереброваскулярной патологии.
Материалы и методы
Методом сплошной выборки в исследование были включены 195 больных хронической цереброваскулярной патологией с синдромом когнитивной дисфункции (62,5±4,95 лет), находившихся на стационарном лечении в ЛПУ г. Чита. В качестве критериев включения в группу использовались оценочные баллы со средними значениями: MMSE - 19,95±1,31; Хачински - 6,47±0,97; Гамильтон - 7,3±1,97. Контрольную группу составили 149 здоровых резидентов Забайкальского края соответствующего возраста (51±4,24 лет, р>0,05), не имеющих объективных признаков цереброваскулярной патологии.
Методом исследования послужила полимеразная цепная реакция (ПЦР) на ДНК лейкоцитов крови для выявления полиморфизма IL-4(C-589T), IL-10(C-592A), IL-10(G-1082A), IL-10(C-819T), FCGR2A(His-166Arg) (НПФ "Литех", Москва), с детекцией продукта амплификации в агарозном геле.
Статистическая обработка полученных результатов проводилась с использованием пакетов программ Microsoft Excel 2010, STATISTICA 6.1 (Stat Soft Inc., США). Для сравнения групп по качественному бинарному признаку применялся критерий χ2 (Пирсона). Степень риска развития событий оценивали по величине отношения шансов (odds ratio (OR)) с расчетом для него 95 % доверительного интервала (CI). Значения уровня p<0,05 рассматривались как статистически значимые.
Результаты и обсуждение
В результате молекулярно-генетического исследования обнаружены все искомые мутации в гомо- и гетерозиготном состоянии. Отклонение от равновесия Харди-Вайнберга выявлено для IL-10 (G-1082A), FCGR2A (His-166Arg) у больных, полиморфизма IL-10 (G-1082A), IL-10 (C-819T) в группе здоровых резидентов, преимущественно за счет разницы наблюдаемой и ожидаемой либо гетеро-, либо гомозиготности по мутантному аллелю (таблица).
Таблица. Тест Харди-Вайнберга для изучаемых генетических полиморфизмов (χ2, df=1) Полиморфизм Генотип Наблюдаемые частоты HWE χ2 P
контрольная группа, n=149
IL-10(G-1082A) G/G
G/A
A/A 0,631
0,242
0,128 0,565
0,373
0,062
8,48
0,004
IL-10(C-819T) C/C
C/T
T/T 0,678
0,235
0,087 0,633
0,326
0,042
5,16
0,02
клиническая группа, n=195
IL-10(G-1082A) G/G
G/A
A/A 0,538
0,315
0,147 0,484
0,424
0,093
6,22
0,01
FCGR2A(His-166Arg) His/His
His/Arg
Arg/Arg 0,677
0,221
0,103 0,620
0,335
0,045
9,13
0,003
Примечание. В таблице указаны полиморфизмы с частотным отклонением от равновесия Харди-Вайнберга. Жирным шрифтом выделены частоты генотипов с максимальным отклонением.
При сравнении частот в клинической и контрольной группах в носительстве изучаемых полиморфизмов наблюдались отчетливые различия по генотипу IL-4-589ТТ с преобладанием последнего у больных ХИМ (р=0,03) и, соответственно, по аллелю IL-4-589Т у этих же исследуемых (р=0,005). Причем, относительная вероятность выявления генотипа IL-4-589TT у больных хронической ишемией головного мозга в сравнении с контрольной группой возрастала в 1,59 раза [CI 95 %: 0,86-2,94], а риск развития хронической ишемии головного мозга с синдромом когнитивной дисфункции у носителей IL-4-589TT был больше в 1,41 раза [CI 95 %: 0,97-2,07]. Относительная вероятность же выявления аллеля IL-4-589Т у больных в сравнении со здоровыми была выше 1,58 раза [CI 95 %: 1,15-2,19], а риск развития хронической ишемии головного мозга с синдромом когнитивной дисфункции у носителей IL-4-589Т составил 1,58 раза [CI 95 %: 1,14-2,18].
При сравнении частот в клинической и контрольной группах в носительстве изучаемых полиморфизмов наблюдались отчетливые различия по генотипу FCGR2A-166HisHis с преобладанием последнего у больных ХИМ (р=0,001) и, соответственно, по аллелю FCGR2A-166His у этих же исследуемых (р=0,001).
Исследования последних лет, делают акцент на то, что противовоспалительный интерлейкин 4 (IL-4) - не только замедляет свёртывание крови и стимулирует фибринолиз, но и способствует выживаемости нейронов и уменьшению процессов постишемического повреждения. Более того, IL-4, совместно с трансформирующим ростковым фактором бета (TGFβ), супрессирует функцию Th-1 и тем самым прекращает действие цитокинов на цитотоксические лимфоциты и NK-клетки, а также способствует уменьшению выработки провоспалительных цитокинов, что в конечном итоге приводит к ликвидации тяжелых патологических состояний, например ДВС-синдрома [10, 11, 12].
Полученные ранее в литературе данные, указывали на увеличение уровня продукции цитокина IL-4 у носителей аллеля 590Т [9, 15]. Однако, некоторые научные работы указывали на то, что здоровые носители С/C и C/T генотипов промоторного локуса C590T гена IL-4 имели сходный уровень спонтанного выделения IL-4 или приводили к 2,5 кратному возрастанию секреции IL-4 только клетками с генотипом C/C, тогда как у лиц с генотипом C/T индукция прироста продукции белкового продукта не происходила [6].
В данном случае остается не понятным, влияние полиморфного варианта гена цитокина IL-4. Можно предположить, что интерлейкин 4 физиологически не активен и не выполняет свою функцию, что способствует цитокиновому дисбалансу в сторону провоспалительных маркеров.
FCGR2A (CD32) входит в группу рецепторов для Fc - конца иммуноглобулинов класса G. Данный рецептор локализован на моноцитах, гранулоцитах, эозинофилах, макрофагах и В-лимфоцитах. CD32 обладает невысокой аффинностью и способен связывать только агрегированные IgG. Как правило, взаимодействие иммуноглобулинов с соответствующими рецепторами приводит к перераспределению последних на поверхности клетки и поглощению комплекса клеткой. Затем развивается ответная реакция в виде активации макрофага, сопровождаемая синтезом цитокинов и других биологически активных молекул. Ген FCGR2A существует в двух аллельных изоформах по аминокислотной замене в 131 положении, сильно отличающихся друг от друга функционально. Аллельный вариант Нis 131, характеризующийся наличием гистидина в 131 положении, определяет высокую чувствительность рецептора к IgG2, в то время как вариант Arg 131, характеризующийся наличием аргинина в 131 положении, обеспечивает очень низкую сенситивность взаимодействия IgG2 с рецептором. Было установлено, что гомозиготы НisНis более эффективно фагоцитируют IgG-иммунные комплексы, абсорбированные на эритроцитах IgG и IgG2-опсонизированные бактерии, чем гомозиготы ArgArg. Носители гетерозиготного генотипа обладают промежуточной фагоцитарной активностью [8, 13, 9]. Также известно, что IgG кровяных пластинок не только принимает участие в защитных реакциях, но и способствует усилению вторичной агрегации тромбоцитов.
Учитывая, повышенную частоту носительства генотипа FCGR2A-166HisHis, аллеля FCGR2A-166His, можно предположить участие данной мутации в активации гемокоагуляции в сторону ее повышения, тем самым способствуя прогрессированию ишемического повреждения нервной ткани.
Носительство других полиморфных вариантов гена IL-10 не различалось в обеих группах наблюдения, однако их влияние на развитие и течение патологического процесса весьма вероятно. Так, по данным литературы, полиморфизм гена IL-10 в позиции -1082A, -819Т, -592A, ассоциирован c низкой продукцией этих интерлейкинов, что может приводить к относительному повышению продукции таких провоспалительных цитокинов, как IL-1, IL-6, IL-17, TNF-α [3].
Выводы
У больных хронической ишемией мозга с синдромом когнитивной дисфункции выявлены все варианты изучаемых полиморфизмов генов цитокинов, большинство которых в носительстве подчинено равновесию Харди-Вайнберга. Обнаруженные нами преобладание частот генотипов IL-4-589TT, FCGR2A-166HisHis, аллелей IL-4-589T, FCGR2A-166His у больных хронической ишемией мозга указывают на возможное их участие в этиопатогенезе заболевания, в виде потенцирования хронического воспаления в сосудистом русле, которое ведет к вторичным изменениям в нервной ткани и предопределяет течение заболевания. Так риск развития хронической ишемии головного мозга у носителей аллеля IL-4-589T составил 1,6 раза [CI 95 %: 1,14-2,18], а у носителей аллеля FCGR2A-166His составил 2,6 раза [CI 95 %: 1,86-3,63]. Связь этих факторов с выраженностью клинических проявлений хронической ишемии головного мозга позволяет использовать их как прогностические критерии и применить для разработки новых подходов к лечению.
Литература
1. Воевода М.И., Шахтшнейдер Е.В., Максимов В.Н. и др. Полиморфизм гена аполипопротеина Е и атеросклероз // Атеросклероз. - 2008. - Т. 4, № 1. - С. 11-26.
2. Гомазков О.А. Нейротрофические факторы мозга. Справочно-информационное издание. CD-версия. - М. - 2004.
3. Коненков В.И., Смольникова М.В. Структурные основы и функциональная значимость аллельного полиморфизма генов цитокинов человека и их рецепторов // Медицинская иммунология. - 2008. - № 1. - С. 6.
4. Гусев Е.И., Скворцова В.И. Ишемия головного мозга. - М: Медицина, 2001. - 328с.
5. Савинкова Е.А., Заварин В.В., Мазур Е.С. Генетический полиморфизм в патогенезе артериальной гипертензии и гипертрофии левого желудочка // Верхневолжский медицинский журнал. - 2012. - Т. 10, № 2. - С. 16-21.
6. Смольникова М.В., Кожевников В.С., Коненков В.И. Анализ ассоциированности аллелей промоторных регионов генов TNFα, IL2, IL4 И IL10 с параметрами состояния иммуной систему в ВИЧ-инфицированных пациентов // Медицинская иммунология. - 2006. - Т. 8, № 5-6. - С. 659-666.
7. Страмбовская Н.Н., Витковский Ю.А. Влияние носительства первичных тромбофилий на течение ишемического инсульта // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2008. - № 3. - С. 141-142.
8. Berdeli A., Celik H.A., Ozyürek R. et al. Involvement of immunoglobulin FcgammaRIIA and FcgammaRIIIB gene polymorphisms in susceptibility to rheumatic fever // Clin Biochem.-2004. - Vol. 37, № 10. - P. 925-129.
9. Gulen F., Tanac R., Altinoz S. et al. The Fc gammaRIIa polymorphism in Turkish children with asthma bronchial and allergic rhinitis // Clin Biochem. - 2007. - Vol. 40, № 5-6. - P. 392-396.
10. Hack C.E. Derangements of coagulation and fibrinolysis in infectious diseases // Contributions to microbiology. - 2003. - Vol. 10. - P. 19-37.
11. Naif H., HoShon M., Chang J. et al. Molecular mechanisms of IL4 effect on HIV expression in promonocytic cell linesand primary human monocytes // J. Leukoc. Biol. - 1994. - Vol. 56, № 3. - P. 335-339.
12. Nawroth D.P., Stern D.M. A pathway of coagulation on endothelial cells // J. Cell. Biochem. - 1985. - № 4. - P. 253-264.
13. Yee A.M., Phan H.M., Zuniga R. et al. Association between FcgammaRIIa-R131 allotype and bacteremic pneumococcal pneumonia // Clin Infect Dis. - 2000. - Vol. 30, № 1. - P. 25-28.
Представлены результаты исследования встречаемости полиморфизма генотипов противовоспалительных цитокинов IL-4(C-589T), IL-10(C-592A), IL-10(G-1082A), IL-10(C-819T), полиморфизма гена рецептора к иммуноглобулину G-FCGR2A(His-166Arg) у 195 больных хронической ишемией головного мозга и 149 здоровых резидентов Забайкальского края. Установлено повышение частоты носительства генотипов IL-4-589TT, FCGR2A-166HisHis, аллелей IL-4-589T, FCGR2A-166His (p<0,05) в клинической группе наблюдения.
Добавить в коллекцию