CC BY
98
кагпти.кг • КазНМУ • N01-2016 •
АССОЦИАЦИЯ ПОЛИМОРФИЗМА 2275913 ГЕНА ИЛ-17 А С УРОВНЕМ ИЛ-17 А ПРИ РОЖЕ У ЛИЦ КАЗАХСКОЙ НАЦИОНАЛЬНОСТИ
Н.Б. БЕКЕНОВА, Л.А. МУКОВОЗОВА, А.М. ГРЖИБОВСКИЙ
Государственный медицинский университет г. Семей, кафедра неврологии, психиатрии и инфекционных болезней, Объединенная учебно-научная лаборатория Государственного
Медицинского университета г. Семей, Республиканское Государственное предприятие (РГП) «Национальный центр биотехнологий», г. Астана
УДК 616.248:575.
Цель исследования - изучение полиморфизма тб2275913 гена ИЛ-17А и его связи с содержанием интерлейкина - 17 А (ИЛ-17А) в плазме крови у больных рожей и здоровых лиц казахской популяции.
В исследовании случай-контроль было 97 больным и 379 здоровым лицам казахской национальности проведено генотипирование. У 90 больных рожей и 90 здоровых лиц определялся уровень ИЛ - 17 А.
Таким образом, аллель Си СС генотип полиморфизма тб2275913 гена ИЛ-17А могут быть связаны с предрасположенностью к заболеванию рожей, в то время как, аллель А может быть связана с резистентностью к роже. У больных рожей с Ав генотипом выявлена гиперпродукция ИЛ-17 А.
Ключевые слова: рожа, полиморфизм, казахская популяция, ИЛ-17А.
Актуальность. Рожа является распространенным инфекционным заболеванием, приносящим большой социально-экономический ущерб, обусловленный увеличением числа больных с тяжелым и осложненным течением рожи [1], преобладанием в клинической картине заболевания интоксикационного синдрома вплоть до развития инфекционно - токсического шока, а также местно-воспалительного процесса [2]. К особенностям современного течения заболевания относят увеличение геморрагических форм [3] с последующей медленной репарацией ткани в очаге воспаления, а также развитие различных гнойных осложнений [2]. В связи с отсутствием официальной регистрации рожи в настоящее время сложно судить об истинном уровне заболеваемости этой инфекцией. Актуальность рожи определяется также выраженной тенденцией к развитию хронического рецидивирующего течения (30%) [4] с формированием неблагоприятных исходов в виде лимфостаза с последующим ограничением или полной потерей трудоспособности больных [1].
Известно, что в прогрессировании многих инфекционных заболеваний существенное значение имеют иммунологические механизмы, в частности цитокины, принимающие участие в таких процессах, как воспаление, регенерация и фиброгенез, типичным представителем которых является интерлейкин-17А.
Интерлейкин-17 А (ИЛ-17А) является представителем семейства Т-хелперов 17 типа (№-17) и был описан относительно недавно [5]. Считают, что ИЛ-17 А может оказывать как провоспалительное так и противовоспалительное действия и играет ключевую роль в развитии местного воспалительного процесса [6]. Предполагают, что кожа и слизистые оболочки являются преимущественными зонами миграции №-17-клеток [6], цитокины которых (в частности, ИЛ-17 А) стимулируют барьерные функции эпителия.
ИЛ-17 А играет важную роль в патогенезе аутоиммунных заболеваний [7] и в иммунной защите организма против бактериальных и грибковых инфекций [8]. Однако, в последнее время уделяется существенное внимание выяснению связи полиморфизма генов этого цитокина с предрасположенностью к ряду заболеваний. В исследованиях, проведенных среди китайской популяции была выявлена связь аллеля А гена ИЛ-17 ^2275913 с тяжелым течением астмы и с предрасположенностью к астме у детей [9].
Hayashi et al. [10] провели исследования в Японской популяции, по результатам которого был сделан вывод, что полиморфизм ^2275913 ИЛ-17А может повлиять на предрасположенность к развитию неспецефического язвенного колита.
Противоречивые результаты были получены при исследовании полиморфизма ^2275913 гена ИЛ-17А у больных туберкулезом. В испанской популяции были установлены значительные ассоциации этого полиморфизма с предрасположенностью к легочному туберкулезу [11], тогда как среди китайской популяции подобной связи выявить не удалось [12]. Кроме этого, в литературе имеются также данные о наличии популяционных различий по частоте встречаемости полиморфизма генов цитокинов при отдельных нозологических формах, поскольку существуют определенные специфические генетические маркеры для каждой популяции[13]. При ревматоидном артрите полиморфизм гена ИЛ -17 А ^2275913 среди польской популяции был связан с прогрессирующим течением заболевания [14], в то же время данный полиморфизм в китайской популяции рассматривался как фактор, уменьшающий риск развития заболевания [15]. Bazzi М. D. и соавт. [13] у больных бронхиальной астмой в Саудовской Аравии выявили гипопродукцию ИЛ - 17 F у носителей СТ генотипа полиморфизма гена ИЛ-17 Р. Исследования, проведенные Костиной Е. М. и соавт. [16] у больных инфекционно- зависимой бронхиальной астмой, показали, что уровень ИЛ- 17 А оказался наиболее высоким у носителей гетерозиготного GA генотипа полиморфизма гена ИЛ-17 А ^2275913. В то время как при хроническом вирусном гепатите В генотип GG полиморфизма ^2275913 был также ассоциирован с повышенной продукцией ИЛ-17 А [17]
На сегодняшний день в литературных источниках отсутствуют сведения по изучению полиморфизма ^2275913 гена ИЛ-17 А и его связи с уровнем ИЛ-17 А у больных рожей в казахской популяции. Цель нашего исследования - изучение полиморфизма ^2275913 гена ИЛ-17А и его связи с содержанием ИЛ-17А в плазме крови у больных рожей и здоровых лиц в казахской популяции.
Задача исследовния: выяснить связь полиморфизма ^2275913 гена ИЛ-17А с заболеванием рожей и с продукцией ИЛ-17 А. Методы.
Дизайн исследования - случай-контроль. По полиморфизму гена ИЛ -17 А ^2275913 генотипировано 97 больных рожей и 379 здоровых лиц казахской национальности. У 90 больных рожей из 97 с проведенным генотипированием, были определены уровни ИЛ - 17 А. Контрольная группа для определения содержания ИЛ - 17 А была сформирована из 379 лиц, из числа которых были отобраны 89 человек.
Набор больных проводился на базе клинической инфекционной больницы г. Семей последовательно из числа
ВЕСТНИК
• Nq1 -201 6 • КазНМУ • kaznmu.kz
поступивших больных рожей за период с сентября 2013 года по август 2014 года. Кроме этого, набор больных осуществлялся из диагностированных случаев рожи в семейно-врачебных амбулаториях (№ 1, 2, 3, 9, 11, 16, 17) и поликлиниках (№4 смешанного типа, консультативно-диагностическая № 3,г. Семей, Казахстан). Контрольная группа была также сформирована из лиц, проходивших профилактические осмотры в вышеуказанных семейно-врачебных амбулаториях и поликлиниках, у которых в анамнезе отсутствовал диагноз рожи.
При помощи наборов QIAamp DNA Mini Kit (QIAGEN,Germany), согласно инструкции изготовителя, были выделены ДНК из крови. Генотипирование ДНК проводилось на амплификаторе CFX96™ Real-Time PCR (BioRad). Исследования выполнены на базе Республиканского Государственного предприятия (РГП) «Национальный центр биотехнологий», г. Астана.
Для определения уровня ИЛ-17 А у больных рожей и лиц контрольной группы производился забор крови в объеме 5 мл в пробирки с ЭДТА (этилендиаминтетраацетат). Далее в плазме определялась концентрация ИЛ-17 А методом иммуноферментного анализа с использованием коммерческих тест-систем «Вектор-Бест» (Новосибирск, Россия) на базе Объединенной учебно-научной лаборатории Государственного медицинского университета г. Семей. Сравнение частот встречаемости качественных признаков в группах проводили с использованием критерия х2 Пирсона, расчитывали отношение шансов (ОШ) и 95% доверительного интервала (ДИ). Соотношение частот генотипов и аллельных вариантов генов проверялось на
соответствие закону Харди- Вайенберга. Статистическую обработку данных проводили на калькуляторе для генетических расчетов по программе Ген Эксперт.( http://gen-exp.ru/calculator or.php) .
Для статистической обработки количественных данных (ИЛ17А) применяли непараметрические критерии [18]. С помощью критерия Краскела - Уоллеса [19] определяли межгрупповые различия в уровне цитокина ИЛ-17 А среди трех генотипов (GG, AG, AA) у больных рожей и у лиц контрольной группы по отдельности. Далее три попарные сравнения групп (GG с AG, GG с AA, AG с AA) осуществляли с помощью критерия Манна - Уитни. Была проведена поправка Бонферрони, где уровень значимости был равен 0,017 [20]. Также мы сравнивали уровень ИЛ -17 А в пределах одного генотипа у больных рожей со здоровыми лицами. Сравнения групп (больные и лица контрольной группы с GG генотипом, с AG генотипом и AA генотипом) осуществляли с помощью критерия Манна - Уитни. Различия считались значимыми при р = 0,05. Данные обрабатывали с использованием пакета STATA 13 (Stata Corp. TX, USA).
Протокол исследования был разработан и утвержден на заседании Этического комитета ГМУ г. Семей (протокол №2 от 13.11.2013 года). Все участники исследования были информированы о цели и методах исследования и дали письменное согласие на участие. Результаты.
Данные по среднему возрасту больных и здоровых лиц приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Средний возраст больных и лиц контрольной группы
Возраст больных рожей Возраст лиц контрольной группы
n=97 n=379
46,68(95% ДИ: 43,95-49,41) 42,55(95% ДИ: 41,31-43,79)
n=90 n=89
47, 06 (95% ДИ 44,23 - 49,88) 45,26 (95% ДИ 42,52 - 48,00)
В результате генотипирования нами выявлено, что как у больных рожей, так и у лиц контрольной группы встречалась чаще С аллель по сравнению с аллелью А. Однако, по сравнению со здоровыми лицами у больных рожей шансов иметь С аллель было в 1, 43 выше. В то время как, шансов иметь аллель А было меньше в 0,70 раз у
больных по сравнению с лицами контрольной группы. Генотип СС встречался чаще у больных рожей и шансов иметь СС генотип также был выше в 1,61 раз по сравнению со здоровыми лицами. Однако, в отношении шансов иметь АС и АА генотипы статистически значимых различий не выявлено(таблица 2).
Таблица 2 - Связь полиморфизма гена ИЛ-17А rs2275913 с заболеванием рожей
rs2275913 Больные рожей (n=97) Здоровые лица (n=379) 2 X р ОШ (95 % ДИ)
Аллели
G 74, 2% 66, 8 % 1.43(1.01- 2.05)
A 25, 8% 33, 2% 3.98 0.05 0.70(0.49 -0.99)
Генотипы
GG 55, 7% 43, 8% 1.61(1.03- 2.52)
AG 37, 1% 45,9% 4.46 0.11 0.70(0.44- 1.10)
AA 7, 2% 10, 3% 0.68(0.29- 1.57)
Примечание: p- достигнутый уровень значимости
По результатам исследования уровни ИЛ-17 А у больных рожей статистически значимо не отличались между носителями СС и АС генотипов, АС и АА генотипов, а также
между носителями СС и АА. Результаты сравнений уровней ИЛ-17 А у здоровых лиц с разными генотипами также не выявили статистически значимых различий (таблица 3).
Больные рожей (n = 90) Значимость различий по содержанию ИЛ-17А между генотипами
GG 34 GG/AG р = 0,177
AG 50 AG/AA
AA 6 GG/AA
Лица контрольной группы (n = 89) Значимость различий по содержанию ИЛ-17А между генотипами
GG 35 GG/AG | |
AG 38 AG/AA | р = 0,752 |
AA 16 GG/AA | |
Примечание: p - достигнутый уровень значимости.
Статистически значимые различия по уровню ИЛ-17 А между больными и здоровыми лицами в пределах одного генотипа были выявлены лишь у носителей генотипа AG. У
больных рожей с AG генотипом наблюдалась гиперпродукция ИЛ-17 А по сравнению с лицами контрольной группы (таблица 4).
Таблица 4 - Сравнение уровней ИЛ-17 А у больных и здоровых лиц в зависимости от генотипов.
rs2275913 Количество больных и здоровых лиц с генотипом Me Qi Q3 Р
GG Случаи 50 4,472 2,780 6,946 р =0,220
Контроли 38 5,000 0,600 6, 750
AG Случаи 34 5,835 3,890 7,819 р =0,014
Контроли 35 3, 500 1,671 6,671
AA Случаи 6 4,425 3, 897 8,317 р =0,208
Контроли 16 3,338 1, 178 6,903
Примечание: Ме - медиана, Ql, Qз -верхний и нижний квартили, р Обсуждение.
Таким образом, в результате нашего исследования мы выявили, что аллель G и GG генотип встречались чаще, а аллель А - реже у больных рожей по сравнению с лицами контрольной группы. Уровень ИЛ-17 А у больных рожей с AG генотипом был выше по сравнению с носителями этого же генотипа среди здоровых лиц.
Наши результаты противоречат исследованиям Hayashi et а1 , по данным которых более тяжелое течение атрофии слизистой желудка наблюдалось у носителей ^2275913 GA и АА генотипов, чем GG гомозиготы среди японской популяции [21]. В дальнейших своих исследованиях авторы показали, что ^2275913 А аллель повышает риск развития дуоденальной язвы. [10]. По результатам нашего исследования у больных рожей встречаются чаще аллель G и GG генотип, которые предположительно могут быть связаны с предрасположенностью к роже. В то время как аллель А может быть связана с резистентностью к заболеванию. Аналогично нашим результатам, с GG генотипом ^ 2275913 полиморфизма было связано развитие ревматоидного артрита у норвежцев. [22]. По данным ряда авторов, полиморфизм ^2275913 гена ИЛ-17 А ассоциирован с повышением риска раковых заболеваний. Из 8 полиморфизмов гена ИЛ-17 А (^2275913, ^3819025 и ^3748067) и ИЛ-17 Р (^763780, ^7771511, ^12203582, ^9382084 и ^1266828), только ^2275913 был ассоциирован с риском рака груди у женщин в китайской
- достигнутый уровень значимости.
популяции[23]. В исследованиях, проведенных в Иране, полиморфизм ^2275913 гена ИЛ-17-А был связан с риском рака желудка[24].
Как известно, повышение уровня провоспалительных цитокинов при роже является прогностически неблагоприятным фактором[25]. К провоспалительным цитокинам также относится ИЛ-17 А. Однако, ИЛ-17 А может оказывать и противовоспалительные эффекты. В связи с этим, мы не можем сказать, что гиперпродукция ИЛ-17 А у больных рожей, выявленная нами в предыдущем исследовании[26], является прогностически
неблагоприятным фактором.
В данном исследовании мы изучали уровни ИЛ-17 А в зависимости от генотипов. Однако, мы не выявили статистически значимых различий по концентрации ИЛ-17 А среди носителей разных генотипов как у больных рожей, так и у здоровых лиц. В то же время наблюдалась гиперпродукция ИЛ-17 А у больных рожей с AG генотипом по сравнению с таковым у здоровых лиц. На основании полученных результатов можно предположить, что полиморфизм гена ИЛ-17А ^2275913 может быть связан с заболеванием рожей, а также с уровнем ИЛ-17 А.
В результате нашего исследования определены возможные генетические критерии предрасположенности и резистентности заболевания рожи.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Черкасов В. Л.. Рожа. - Л.: Издательство Медицина.- 1986.- С.198.
2 Бала М. А., Рычнев В. Е., Третьякова Н. В. Информативность некоторых иммунологических тестов в прогнозировании рецидивов рожи // Врачебное дело. - 1990.- № 6.- С.118-120.
3 Еровиченков А.А., Лиенко А.Б. Особенности современной клиники, диагностики и лечения рожи // Росс. мед. журнал. - 2002.- № 6.- С.40-43.
4 Inghammar M., Rasmussen M., binder A. Recurrent erysipelas - risk factors and clinical presentation // BMC Infectious Diseases. 2014. Vol.14(1). - P. 1-6.
5 Cho J. et al. IL-17 is essential for host defense against cutaneous Staphylococcus aureus infection in mice / / The Journal of Clinical Investigation. - 2010. - Vol. 120(1). - P. 1762-1773.
6 Белозоров А. П. Т-хелперы-17—новая субпопуляция эффекторных хелперных CD4+ лимфоцитов // Лабораторна дагностика.-2011.- №1.- С. 57-64.
7 Камышный А. М., Гриневич И.В., Деген А.С., Топол И.А., Буга Т.М. ТН17-клетки и их роль в развитии аутоиммунных заболеваний //Запорожский медицинский журнал. - 2011. - Т. 13. - №. 6.-С.81-87.
8 Nakada T. A. et al. IL17A genetic variation is associated with altered susceptibility to Gram-positive infection and mortality of severe sepsis //Crit Care. - 2011. - Vol. 15 (5). - Р. 1-9.
9 Chen J. et al. The polymorphism of IL-17 G-152A was associated with childhood asthma and bacterial colonization of the hypopharynx in bronchiolitis // Journal of clinical immunology. - 2010. - Vol. 30 (4). - Р. 539-545.
ВЕСТНИК
• Nq1 -201 6 • КазНМУ • kaznmu.kz
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
Hayashi R., Tahara T., Shiroeda H., Saito T., Nakamura N., Tsutsumi M., Shibata T., Arisava T.. Influence of IL17A polymorphisms (rs2275913 and rs3748067) on the susceptibility to ulcerative colitis //Clinical and experimental medicine. - 2013. - Vol. 13(4). - P. 239244.
Ocejo-Vinyals J, de Mateo E, Hoz M, Arroyo J, Agüero R, Ausín F, Fariñas M. The IL-17 G-152A single nucleotide polymorphism is associated with pulmonary tuberculosis in northern Spain. Cytokine. - 2013. - Vol 64. - Р. 58-61.
Rjng P. et al. The IL-17F sequence variant is associated with susceptibility to tuberculosis// Gene. - 2013. - Vol. 1. - Р. 229-232. Bazzi M , Sultan M, Tassan N, Alanazi M , Al-Amri A, Al-Hajjaj M, Al-muhsen S, Alba-Concepcion K , Warsy A. Interleukin 17A and F and Asthma in Saudi Arabia: Gene Polymorphisms and Protein Levels. J Investig Allergol Clin Immunol. - 2011. - Vol. 21(7). - Р. 551-555. Bogunia-Kubik K. et al. IL-17A, IL-17F and IL-23R gene polymorphisms in Polish patients with rheumatoid arthritis //Archivum immunologiae et therapiae experimentalis. - 2015. - Vol. 63 (3). - Р. 215-221.
Shen L. et al. Association between interleukin 17A polymorphisms and susceptibility to rheumatoid arthritis in a Chinese population //Gene. - 2015. - Vol. 566 (1). - Р. 18-22.
Костина Е. М., Молотилов Б.А., Баранова Н. И., Левашова О. А. Особенности полиморфизма генов цитокинов ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-17 А и ФНО - а у больных с различными клинико-патогенетическими вариантами инфекционно-зависимой бронхиальной астмы // Аллергология и иммунология.- 2013. - Т.14.- №1. - С. 5-9.
Li N. et al. IL17A gene polymorphisms, serum IL-17A and IgE levels, and hepatocellular carcinoma risk in patients with chronic hepatitis B virus infection //Molecular carcinogenesis. 2014. - Vol. 53 (6). - Р.447-457.
Субботина А. В., Гржибовский А. М. Описательная статистика и проверка нормальности распределения количественных данных //Экология человека. -2014.- №2.- С. 51-57.
Унгуряну Т. Н., Гржибовский А. М. Сравнение трех и более независмых групп с использованием непараметрического критерия Краскела - Уоллиса в программе STATA //Экология человека. -2014. - №6.- С. 55-58.
Харькова О.А., Гржибовский А.М. Сравнение двух несвязанных выборок с использованием пакета программ STATA: непараметрические критерии//Экология человека.- 2014.- №4.- С. 60-64.
Hayashi R. et al. Association of genetic polymorphisms in IL17A and IL17F with gastro-duodenal diseases //J Gastrointestin Liver Dis. -2012. - Vol. 21 (3). - Р. 243-249.
Nordang G. B. N. et al. Association analysis of the interleukin 17A gene in Caucasian rheumatoid arthritis patients from Norway and New Zealand //Rheumatology. - 2009. - Р. 1-4.
Wang L. et al. Association analysis of IL-17A and IL-17F polymorphisms in Chinese Han women with breast cancer //PloS one. - 2012. -Vol. 7 (3). - Р. 1-7.
Rafiei A. et al. Polymorphism in the interleukin-17A promoter contributes to gastric cancer //World J Gastroenterol. -2013. - Vol. 19 (34). - Р. 5693-5699.
Жаров М. А., Горницина М. И. Содержание провоспалительных цитокинов в сыворотке крови больных рожей //Современные наукоемкие технологии. - 2006. - №2. - C. 89-90.
Бекенова Н.Б., Гржибовский А.М., Муковозова Л.А. Содержание цитокинов в плазме крови у больных рожей // Наука и здравоохранение. - 2015. - №6.- С. 55-66.
Н. Б. БЕКЕНОВА, Л.А. МУКОВОЗОВА, А.М. ГРЖИБОВСКИЙ
КАЗАК ¥ЛТЫНЫН, Т1ЛМЕМЕН АУЫРАТЫН НАУКАСТАРЫНДА ИЛ-17 А ГЕНШЩ RS 2275913 ПОЛИМОРФИЗМ1НЩ ИЛ-17 А ДЕЦГЕЙМЕН БАЙЛАНЫСЫ
tywh: Жумыс ма;саты- ;азак; ултыныц тшмемен ауыратын нау;астарында жэне сау адамадарында ИЛ -17 А гешнщ rs2275913 жэне плазмада ИЛ -17 А децгейш зерттеу.
97 нау;аста жэне 379 сау адамдарда генотиприование отгазшдъ ИЛ - 17 А децгей 90 нау;ас пен 90 сау адамда аньщталды. Сонымен, rs2275913 полиморфизмнщ G аллелi мен GG генотит тшме ауруына сезiмталдыFымен, ал А аллелi болса тшме ауруына твзiмдiлiriмен байланысты болуы мумган. Тшмемен ауыратын AG тасымалдаушы нау;астарда ИЛ-17 А децгейшщ жогарлауы бай;алады.
tywh4í свздер: тшме, полиморфизм, ;азак; популяциясы, ИЛ -17А.
N.B. BEKENOVA, L.A. MUKOVOZOVA, A.M. GRJIBOVSKI
ASSOCIATIONS OF GENE POLYMORPHISM OF IL-17 A RS2275913 WITH ITS LEVEL IN PATIENTS WITH
ERYSIPELAS KAZAKH POPULATION
Resume: The aim of this investigation is study the polymorphism of gene of IL -17 A and its association with level of IL-17 A in plasma in patients with erysipelas kazakh population.
The polymorphism rs2275913 was investigated in 97 patients with erysipelas and 379 control subjects. At 90 patients with erysipelas and 90 healthy control determined the level of IL-17 A.
Thus allele G and GG genotype of polymorphism rs2275913 may be linked with susceptibility to erysipelas whereas A allele may be linked with resistance.
We found that in patients with AG genotype observed hyper production. Keywords: erysipelas, polymorphism, kazakh population, IL-17A.
