CC BY
81
© Е. а. Исупова
ГБОУ ВПО СПбГПМА Минздравсоцразвития России
Резюме. Сравнение распределения частот аллелей и генотипов C825T полиморфизма гена GNB3 в группе больных БА выявило преобладание аллеля Т в группе мальчиков с БА, по сравнению девочками (31 % против 20 %, p = 0,04). При оценке функции внешнего дыхания установлено, что в группе носителей генотипа СС показатели ПСВ были выше, а СПб ниже, чем в другой группе (р = 0,03 и 0,04 соответственно). Также установлена яркая взаимосвязь носитель-ства генотипа ТТ у детей с лекарственной аллергией (р = 0,002).
Ключевые слова: бронхиальная астма; C825T полиморфизм гена GNB3.
УДК: 575.1+616.248-053.2
c825T полиморфиЗм ГЕнА GNB3 У детей
с бронхиальной Астмой
Бронхиальная астма (БА) до настоящего времени является общемировой проблемой, имеющей высокую медико-социальную значимость (неуклонный рост заболеваемости, ограничения повседневной активности, увеличение числа госпитализаций и смертельных исходов).
Распространенность аллергической бронхиальной астмы в мире колеблется от 1 % до 18 %, оставляя в среднем около 6 % [2]. В России, по разным данным, распространенность среди взрослого населения колеблется от 2,2 [7] до 5-7 %, а в детской популяции этот показатель составляет около 10 % [3], причем примерно у половины больных бронхиальная астма развивается до 10 лет [4]. С середины 1980-х годов отмечается рост заболеваемости бронхиальной астмой. Так, в Европе с 1992 по 2002 годы заболеваемость среди детей увеличилась в 4 раза [1]. По статистическим данным Министерства здравоохранения РФ, число больных бронхиальной астмой ежегодно увеличивается в среднем на 7 %.
Большое количество научных работ посвящено поиску генов-«кандидатов» на роль в развитии БА, так как не вызывает сомнения тот факт, что в развитии БА имеет большое значение генетическая предрасположенность. Так, была показана ассоциация более ста генов с предрасположенностью к развитию астмы и восприимчивостью к терапии [8]. Одним из таких генов является ген GNB3, кодирующий Р3 субъединицу G-белка (guanine nucleotide-binding proteins) — ключевого компонента в передачи сигнала внутри клетки (рис. 1) [6]. Он образует группу так называемых G-протеин связанных рецепторов (GPCRs — G-protein-coupled receptors). К этой группе рецепторов относятся как адренорецепторы, так и холинорецепторы, являющиеся мишенью для всех групп вегетотропных препаратов, широко использующихся при симптоматической терапии БА ф2-адреномиметики и М-холинолитики, антилейкотриеновые препараты).
Полиморфизм C825T (С^-Т) обусловлен заменой цитозина (С) на тимин (Т) в 825 положении нуклеотидной последовательности 10 эк-зона гена GNB3, что приводит к сплайсингу с делецией нуклеотидов с 498 по 620, что, в свою очередь, ведет к потере 41 аминокислоты в структуре белка и образованию сплайс-варианта GNB3-s, который, по-видимому, приводит к возрастанию активности рецептора. Существуют работы, посвященные изучению C825T полиморфизма гена GNB3 у взрослых пациентов с ожирением, артериальной гипертензи-ей, сахарным диабетом [3, 9, 10]. В детской популяции и при бронхиальной астме подобные исследования ранее не проводились.
Целью данной работы стало определение частот аллелей и генотипов C825T полиморфизма гена GNB3 в группе больных БА в зависимости от пола и тяжести заболевания и сравнение их с распределением генотипов и частот аллелей в группе здоровых детей и подростков г. Санкт-Петербурга.
материалы и методы
В исследование вошли 49 девочек и 226 мальчиков в возрасте 13 ± 5 лет, которые имели верифицированный диагноз БА. Все пациенты были разделены на три группы в зависимости от степени тяжести. Первую группу составили 66 человек (23 %) с легким течением БА,
♦ педиатр
том III № 3 2012
ISSN 2079-7850
Рис. 1. Активация GPCR по Li J. et aL [6]
В покое а-субъединица G-белка (большой круг) связана с GDP (гуаниндифосфатом), р- и у-субъединицами (маленькие круги) и рецептором (петли). После стимуляции лигандом (agonist) состояние рецептора изменяется, а-субъединица диссоциирует от рецептора и р-у-субъединиц, а GDP превращается в GТP (гуанинтри-фосфат), который в свою очередь приводит к активации а-субъединицы. Именно а-субъединица, являясь вторичным посредником, запускает каскад внутриклеточных взаимодействий
вторую группу составили 103 человека (43 %) с БА средней тяжести, в третью группу вошли 106 человек (34 %) с тяжелой БА. В стадии ремиссии заболевания находилось 98 детей (43,8 %), в стадии обострения — 126 (56,3 %). Для изучения распределения генотипов и частот аллелей C825T полиморфизма гена GNB3 в популяции была выбрана группа практически здоровых детей и подростков (69 девочек и 76 мальчиков в возрасте 13 ± 5 лет) г. Санкт-Петербурга. Генотипирование было осуществлено методом полиморфизма длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ) [10]. Для оценки различий в распределении генотипов использовался критерий X2. Для сравнения выборок данных использовались следующие методы: анализ таблиц сопряженности, где оценивались критерий Пирсона Хи-квадрат (х2) (Pearson Chi-square) для оценки номинальных переменных, заданных таблицами сопряженных признаков типа N х M; двусторонний критерий Фишера
(Fisher Exact Test) для таблиц 2 х 2; непараметрический критерий Манна-Уитни (Mann-Whitney U Test) использовался для сравнения медиан двух выборок, если распределение хотя бы одной из них существенно отличалось от нормального.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
На первом этапе исследования мы провели сравнительный анализ распределения частот аллелей и генотипов C825T полиморфизма гена GNB3 в группе больных с БА и в группе здоровых детей в зависимости от пола (табл. 1).
Сравнительный анализ распределения частот аллелей и генотипов C825T полиморфизма гена GNB3 больных с БА с распределением таковых среди детей не выявил статистически значимых различий как в общих группах, так и в группах, разделенных по полу (p > 0,5). Однако в группе детей с БА выявлено преобладание аллеля Т у мальчиков (р = 0,04).
Таблица 1
Распределение частот аллелей и генотипов C825T полиморфизма гена GNB3 у детей в зависимости от пола
Аллели Пациенты с БА Здоровые дети
мальчики девочки общая группа мальчики девочки общая группа
СС 106 (46,5 %) 30 (63,8 %) 136 (49,5 %) 31 (42,5 %) 31 (45,6 %) 62 (44,0 %)
СТ 102 (44,7 %) 15 (31,9 %) 117 (42,5 %) 33 (45,2 %) 33 (48,63 %) 66 (46,8 %)
ТТ 20 (8,8 %) 2 (4,3 %) 22 (8,0 %) 9 (12,3 %) 4 (5,9 %) 13 (9,2 %)
С 0,69 0,80 0,70 0,65 0,70 0,67
Т 0,31" 0,20 0,30 0,35 0,30 0,33
" р < 0,05
Таблица 2
Распределение частот аллелей и генотипов С825Т полиморфизма гена GNB3 у детей в зависимости от степени тяжести и в общей группе здоровых детей
Аллели Общая группа больных с БА Здоровые дети
Легкая БА БА средней тяжести Тяжелая БА
СС 29 (46,8 %) 61 (51,3 %) 46 (48,9 %) 62 (44,0 %)
СТ 36 (50,0 %) 51 (42,9 %) 35 (37,2 %) 66 (46,8 %)
ТТ 2 (3,2 %) 7 (5,9 %) 13 (13,8 %) 13 (9,2 %)
С 0,72 0,73 0,67 0,67
Т 0,28 0,27 0,33 0,33
Далее мы провели анализ распределения частот аллелей и генотипов С825Т полиморфизма гена GNB3 внутри групп больных, выделенных на основе значения тяжести БА (табл. 2).
Сравнение распределения частот аллелей и генотипов С825Т полиморфизма гена GNB3 групп больных с БА, выделенных по значению тяжести течения, не выявило статистически значимых различий в распределении генотипов между группами.
Следующим этапом оценивалось соотношение различных генотипических вариантов с особенностями показателей функции внешнего дыхания (ФВД) у детей с БА. Получены статистически значимые различия по показателям пиковой скорости выдоха (ПСВ) и среднесуточной проходимости бронхов (СПб) у детей с БА (табл. 3 и 4).
Таблица 3
Показатели пиковой скорости выдоха (ПСВ) у детей с БА в зависимости от генотипов GNB3
Так, средние показатели ПСВ были выше у обладателей генотипа СС в сравнении с носителями генотипов СТ и ТТ (р = 0,03).
Таблица 4
Показатели среднесуточной проходимости бронхов (СПб) у детей с БА в зависимости от генотипов GNB3
В тоже время у детей с генотипами СТ и ТТ зафиксированы более высокие показатели СПб (р = 0,04).
При сопоставлении полиморфизма гена GNB3 с наличием сопутствующей аллергической патологии выявлена следующая закономерность (табл. 5).
Лекарственная аллергия достоверно чаще встречалась у носителей генотипа Т825Т гена GNB3 (С825Т) (17,4 % против 3,6 % р = 0,002).
Таблица 5
Распределение частот аллелей и генотипов С825Т полиморфизма гена GNB3 у детей с БА в зависимости от наличия или отсутствия лекарственной аллергии
Аллели Нет лекарственной аллергии Лекарственная аллергия
СС 111 (50,5 %) 62 (43,5 %)
СТ 101 (45,9 %) 66 (39,1 %)
ТТ 8 (3,6 %) 13" (17,4 %)
С 0,73 0,63
Т 0,27 0,37
" р < 0,05
заключение
Сравнение распределения частот аллелей и генотипов C825T полиморфизма гена GNB3 в группе больных БА с распределением частот аллелей и генотипов в группе здоровых детей не выявило статистически значимых различий (p = 0,18, p = 0,09). Однако при этом обращает на себя внимание преобладание аллеля Т в группе мальчиков с БА, по сравнению девочками (31 % против 20 %, p = 0,04). При оценке функции внешнего дыхания установлено, что в группе носителей генотипа СС показатели ПСВ были выше, а СПб ниже, чем в другой группе (р = 0,03 и 0,04 соответственно). Также установлена яркая взаимосвязь носительства генотипа ТТ у детей с лекарственной аллергией (р = 0,002).
В вязи с выявленными находками целесообразно дальнейшее изучение данного полиморфизма в сочетании с полиморфными вариантами генов адре-нергических рецепторов.
список литературы
1. Бронхиальная астма - проблемы и достижения. По материалам 15-го ежегодного конгресса европейского респираторного общества // Клиническая иммунология. Аллергология. Инфектология. - 2005. -№ 1.
2. Овчаренко С. И. Бронхиальная астма: диагностика и лечение // РМЖ. - 2002. - Т. 10. - № 17.
3. Черняк Б. А, Воржева И. И. Агонисты beta2^-ренергических рецепторов в терапии бронхиальной астмы: вопросы эффективности и безопасности // Consilium Medicum. - 2006. - Т. 8. - № 10.
Аллели N Среднее Стандартная ошибка Стандартное отклонение U-критерий Манна-Уитни
CC 136 454,282 9,1382 129,8778 0,03
CT + TT 89 419,950 27,0647 342,3441
Аллели N Среднее Стандартная ошибка Стандартное отклонение U-критерий Манна-Уитни
CC 65 245,98 23,002 185,446 0,04
CT + TT 61 313,38 24,103 188,249
4. Чучалин А. Г Бронхиальная астма. - 1985.
5. Brand E., Wang J. G., Herrmann S. M., Staessen J. A. An epidemiological study of blood pressure and metabolic phenotypes in relation to the Gbeta3 C 825T polymorphism // J. Hypertens. - 2003. -Vol. 21. - P. 729-737.
6. Li J. et al. The Molecule Pages database // Nature. -2002. - Vol. 420. - P. 716-717
7. Masoli M, Fabian D, Holt S., Beasley R. The global burden of asthma // Allergy - 2004. - Vol. 59, N 5. - P. 487 - 478.
8. Ober C, Hojjjan S. Asthma genetics 2006: the long and winding road to gene discovery // Genes. Immun. -2006. - Vol. 7, N 2. - P. 95-100. D0I:10.1038/ sj.gene.6364284. PMID 16395390.
9. Sijjert W, Rosskopf D., Sijjert G. et al. Association of a human G-protein beta3 subunit variant with hypertension // Nat. Genet. - 1998. - Vol. 18. -P. 45-48.
10. Siogi K, Kokubo Y, Mannami T. et al. Association between hypertension and a-adducin, ß1-adrenoreceptor, and G-protein ß3 subunit genes in the Japanese population; the Suita study // Hypertenns. Res. -2004. - Vol. 27. - P. 31-37.
C825T POLYMORPHISM OF THE GNB3 GENE IN CHILDREN WITH BRONCHIAL ASTHMA
Isupova E. A.
♦ Resume. Bronchial asthma (BA) is a serious public problem throughout the world. It is known that genetic factors participate in formation and treatment of BA. We evaluated the association of the GNB3 C825T polymorphism with BA. In our study we determined the frequency of polymorphism in the G-protein beta3 subunit gene in patients with BA (275) and in healthy children (145), randomly sampled from Saint-Petersburg population. Comparison of distribution of frequencies allels and genotypes of C825T polymorphism GNB3 in group of patients BA reveal prevalence allel T in boys with BA, in comparison with girls (31 %, against 20 %, p = 0.04). At an assessment of function of external breath it is established that in group of CC genotype the indicators of PSV were above, and SPb is lower, than in other group (p = 0.03 and 0.04 respectively). There was a statistically significant difference in genotypes distribution between the group with medicinal allergy (p = 0.002).
♦ Key words: bronchial asthma; C825T polymorphism of GNB3 gene.
♦ Информация об авторах
Исупова Евгения Алексеевна — аспирант кафедры госпитальной педиатрии.
ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия» Минздравсоцразвития России. 194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2. Е-таН: miaposta@list.ru.
Isupova Evgeniya Alekseevna — Post-graduate at the department of hospital pediatrics.
Saint-Petersburg State Pediatric Medical Academy of Health Ministry of Russia.
2 Litovskaya street, 194100, Russian Federation. E-mail: miaposta@list.ru.
