CC BY
79В целях фармакологической активации выработки эндогенного сурфактанта у больных с подострым вариантом течения ЭАА нами были применены небулайзерные ингаляции Лазолваном. Небулайзер позволяет вводить лекарственный препарат непосредственно в бронхиолы и альвеолы. Дисперсность аэрозолей, продуцируемых небулайзером, колеблется от 0,5 до 10 мкм, что и позволяет лекарственным частицам проникать в нижние отделы легких. Лазолван хорошо известен как эффективный муколи-тик и мукорегулятор, который улучшает химический состав брон-хоальвеолярного секрета, разжижает мокроту и способствует ее отхождению, нормализует деятельность реснитчатого эпителия, оказывает противоотечное и противовоспалительное действие. При длительном ингаляционном введении препарат стимулирует выработку собственного эндогенного сурфактанта за счет усиления его синтеза в альвеолоцитах 2-го типа. Кроме того, он увеличивает мукоцилиарный клиренс, усиливает местный иммунитет благодаря повышению макрофагальной активности.
Как видно из представленных результатов, применение циклически повторяющихся длительных ингаляций Лазолваном в комплексной терапии больных подострым ЭАА приводит к значимым улучшениям клинической симптоматики, функциональных параметров и картины КТ ОГК. Это дает возможность снизить дозу системных кортикостероидов, обычно применяемую для лечения больных ЭАА, и тем самым уменьшить частоту нежелательных побочных эффектов терапии.
Таким образом, Лазолван может быть включен в схему комплексной патогенетической терапии пациентов с ЭАА подострого течения и развитой макрофагальной реакцией, что позволит повысить эффективность лечения этой группы больных.
Заключение
Проведенное изучение применения Лазолвана как средства патогенетической терапии в комплексном лечении больных экзогенным аллергическим альвеолитом подострого течения позволило выявить следующие преимущества:
1) значимое уменьшение выраженности клинических симптомов;
2) повышение толерантности к физической нагрузке;
3) увеличение объема форсированного выдоха за 1 секунду и диффузионной способности легких;
4) обратное развитие признаков поражения легочной паренхимы на компьютерной томограмме.
Полученные результаты позволяют сделать заключение о превосходстве длительной ингаляционной терапии Лазолваном при сочетанном применении глюкокортико-стероидов в низкой дозе над изолированным применением кортикостероидных препаратов в стандартной дозировке.
Литература
1. Влияние активаторов сурфактантной системы легких на течение послеоперационного периода у больных деструктивным туберкулезом легких/ Н. Л. Карпина [и др.] // Материалы науч. сессии ЦНИИТ РАМН «Актуальные проблемы туберкулеза и болезней легких». М., 2006. С. 91-92.
2. Ерохин В. В. Комплексное лечение деструктивного туберкулеза легких с использованием природного сурфактанта «Сурфак-тант-БЛ»: Метод. рекомендации ЦНИИТ РАМН. М., 2010. С. 3-7.
3. Ерохин В. В. Сурфактант и инфекция / В. В. Ерохин, Л. Н. Лепеха. М.: ЦНИИТ РАМН, 2004. С. 80-86.
4. Карпина Н. Л. Комплексная патогенетическая терапия у больных деструктивным туберкулезом легких на этапах хирургического лечения (клинико-экспериментальное исследование): Автореф. дис. ... докт. мед. наук. М., 2007. С. 7-31.
5. Легочные диссеминации — дифференциально-диагностические проблемы / Н. Л. Карпина [и др.] // Туберкулез и болезни легких. М.: Нью Терра, 2011. С. 185.
6. Лепеха Л. Н. Система сурфактанта в норме и при патологии органов дыхания // Респираторная медицина: Руководство в 2 тт. / Под ред. А. Г. Чучалина. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. Т. 1. С. 156-165.
7. Прокоп М. Спиральная и многослойная компьютерная томография / М. Прокоп, Ш. Прокоп, М. Галански. М.: МЕДпресс-информ, 2009. С. 144-145.
8. Результаты применения препарата сурфактанта в комплексной терапии больных деструктивным туберкулезом легких / О. В. Ловачева [и др.] // Проблемы туберкулеза и болезней легких. 2006. № 10. С. 12-17.
9. Alveolar macrophages, surfactant lipids, and surfactant protein B regulate the induction of immune responses via the Airways / F. van Iwaarden [et al.] //Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2001. Vol. 24. № 4. P. 452-458.
10. Wright J. R. Immunomodulatory functions of surfactant// Physiol. Rev. 1997. Vol. 77. № 4. P. 931-962. ■
Генетические аспекты формирования и лечения никотиновой зависимости
Илькович Ю. М.
Формирование никотиновой зависимости (НЗ) — комплексный процесс, в котором задействовано множество генетических и средовых факторов. НЗ развивается при провоцирующем действии факторов внешней среды у лиц, имеющих сочетание предрасполагающих аллелей генотипа. В статье приведен обзор основных генов-кандидатов, белковые продукты которых участвуют в метаболизме никотина и могут оказывать влияние на курительный статус и эффективность лечения НЗ. Ключевые слова: курение, никотиновая зависимость (НЗ), полиморфизм.
Genetics in Development and Treatment of Nicotine Dependence
Y. M. Ilkovich
The development of nicotine dependence (ND) is a complex process influenced by many environmental and genetic factors. Most likely, nicotine dependence results from the exposure to environmental risk factors in individuals who have a number of predisposing alleles in their genotypes. This review briefly highlights some candidate genes whose protein products are involved in the nicotine metabolism and may influence smoking behavior and the effectiveness of smoking-cessation treatment. Keywords: smoking, nicotine dependence (ND), polymorphism.
Одна из наиболее актуальных медицинских и социальных проблем во всем мире — это широкое распространение табакокурения, имеющее характер глобальной
эпидемии и приводящее к развитию множества заболеваний. Ежегодно от причин, связанных с курением, умирает свыше 5 млн человек [26]. Никотиновая зависимость (НЗ), фор-
мирующаяся в результате курения, в течение многих лет не рассматривалась как лекарственная зависимость, поскольку не связывалась с очевидной интоксикацией или социальными отклонениями поведения [1]. Однако НЗ столь сильна, что большинство курильщиков не может бросить курить самостоятельно, даже имея высокую мотивацию к отказу от курения. Фармакологические и поведенческие процессы при НЗ сходны с таковыми, вызванными другими психоактивными веществами. Поэтому в настоящее время зависимость от никотина считают заболеванием и ставят в один ряд с алкогольной и наркотической зависимостями. Согласно МКБ-10, НЗ входит в категорию «Психические расстройства и расстройства поведения, связанные с употреблением психоактивных веществ» (класс V, F17).
Этиология и патогенез НЗ, как и других видов патологических зависимостей, сложны и многокомпонентны. На протяжении последних лет в литературе широко обсуждается вопрос о необходимости оценки вклада наследственной составляющей в формирование НЗ. Для изучения этой проблемы используют стандартные методы, применяемые в клинической генетике: близнецовый метод, ассоциативный анализ, исследования «случай — контроль», анализ родословных, а также экспериментальные исследования (создание инбредных, трансгенных и нокаутных моделей подопытных животных). В результате этих исследований все больше подтверждений находит концепция о полигенной природе наследственной основы НЗ. Полигенная наследственная предрасположенность определяется сочетанием аллелей ряда генов: каждый аллель в отдельности скорее нормальный, чем патологический, однако определенная их комбинация проявляет свой патологический потенциал под действием внешнесредовых факторов. Соотносительная роль генетических и средо-вых факторов различна для каждого индивидуума. В целом же популяционными методами исследований клинической генетики определено, что генетическая компонента вносит от 40 до 60% вклада в формирование привычки курения. Подтверждением этого являются результаты исследований на близнецах. Масштабный метаанализ, суммирующий данные 14 исследований, куда вошли результаты наблюдения за 17 500 моно- и дизиготными близнецовыми парами, оценивает вклад генетических, средовых семейных и средовых индивидуальных факторов риска формирования НЗ на уровнях 56%, 24% и 20% соответственно [13]. Таким образом, формирование НЗ в значительной мере происходит под влиянием генетических факторов. Как и прочие болезни с наследственной предрасположенностью, НЗ формируется у лиц, имеющих сочетание «предрасполагающих» аллелей генотипа, при провоцирующем действии факторов внешней среды.
Среди методов фармакологической коррекции НЗ наиболее перспективными являются три направления: применение никотин-заместительной терапии (НЗТ), частичного аго-ниста никотиновых рецепторов варениклина и ингибитора обратного захвата катехоламинов бупропиона (в России не зарегистрирован).
Считается, что применение НЗТ и бупропиона увеличивает вероятность успешного отказа от курения в 1,5-2 раза в сравнении с плацебо. Применение варениклина более эффективно: курильщики с его помощью отказываются от сигарет в 2,5-3 раза чаще, чем при использовании плацебо [6, 7]. Несмотря на достаточно обнадеживающие данные, в целом
вне зависимости от вида медикаментозной поддержки только один из четырех курильщиков способен на длительный срок отказаться от курения [7]. Поэтому надежда выявить определенные генотипы, для которых было бы предпочтительно использовать тот или иной метод фармакологической помощи при отказе от курения, стимулирует проведение фармако-генетических исследований.
На основании оценки результатов теста Фагерстрема среди курильщиков можно выделить около 60% лиц с выраженной НЗ и около 15% субъектов без признаков сформировавшейся НЗ. Это так называемые легкие, или периодические, курильщики (Light smokers, chippers) — лица, употребляющие сигареты, но способные при желании легко и быстро избавиться от этой привычки [5]. Сравнение особенностей генотипа у этих категорий курильщиков представляется особенно интересным: возможно, различия между группами лежат в основе причин формирования НЗ. Попытки идентифицировать гены, участвующие в формировании НЗ, предпринимались неоднократно. Безусловно, эта задача является крайне сложной: на формирование фенотипа индивидуума, в том числе его курительного статуса, оказывают влияние сотни, если не тысячи генетических и средовых факторов. Наиболее вероятно, что основными генами-кандидатами формирования НЗ являются гены, белковые продукты которых участвуют в метаболизме никотина.
Никотин, как и другие психоактивные вещества, вызывает высвобождение дофамина в прилежащем ядре (nucleus accumbens) головного мозга, что является основным фактором, формирующим привычку и тягу к курению. Кроме того, никотин влияет на высвобождение других нейромедиаторов. Гены, кодирующие структуру рецепторов, транспортеров, ферментов синтеза/деградации этих нейромедиаторов и самого никотина, — это вероятные гены-кандидаты, взаимосвязанные с формированием фенотипа курильщика. Выделяют следующие группы генов, задействованных в метаболизме никотина:
• гены системы никотиновых ацетилхолиновых рецепторов (nAChR);
• гены дофаминергической системы;
• гены серотонинергической системы;
• гены семейства цитохрома P450.
1. Структура никотиновых ацетилхолиновых рецепторов и курение
Никотин поступает из системной циркуляции в вентральную покрышечную область среднего мозга, где взаимодействует с nAChR. Эти рецепторы представляют собой трансмембранные ионные белки — каналы, в норме реагирующие на нейромедиатор ацетилхолин. Взаимодействие никотина с двумя субъединицами рецептора ведет к открытию канала, что обеспечивает проникновение в клетку катионов натрия и кальция и высвобождает целый ряд нейротрансмиттеров. Один из них, дофамин, является основным участником так называемой системы вознаграждения, стимуляция которой никотином сопровождается ощущением удовольствия и играет важную роль в формировании НЗ [4].
nAChR состоит из пяти белковых субъединиц. Гены, кодирующие структуру субъединиц nAChR, характеризуются высоким полиморфизмом. У млекопитающих известно о существовании 12 генов, кодирующих разные по структуре белки: девяти вариантов а-субъединиц (а2 — а 10) и трех вариантов Р-субъединиц (Р2 — Р4). Чаще всего экспрессируется вариант а4Р2* (астериск обозначает присутствие любых других
субъединиц в пентамере рецептора). Широко представлены также варианты а3р4* и а7*. Нарушения структуры и/или экспрессии генов nAChR могут входить в число причин формирования различных патологических состояний: болезни Паркинсона, эпилепсии, шизофрении, аутизма, миастении, болезни Альцгеймера, синдрома Жиль де ла Туретта и других заболеваний. Экспрессия некоторых вариантов белков nAChR ассоциируется с более высоким риском формирования патологических зависимостей — алкогольной, наркотической и никотиновой [13]. Так, а4-субъединица является важной детерминантой чувствительности к никотину. Ее присутствие в рецепторе важно для активации «системы вознаграждения» в ответ на действие никотина и способствует развитию толерантности к нему. Кроме того, важную роль в формировании НЗ играет р2-субъединица nAChR. Прицельное разрушение гена, кодирующего ее структуру, у лабораторных животных устраняет поведенческие эффекты приема никотина. Сочетание носительства а4- и р2-субъединиц в пентамере рецептора обусловливает максимальную аффинность рецептора к никотину. Хроническое воздействие никотина увеличивает экспрессию именно этих вариантов, что имеет значение для формирования порочного круга НЗ [13]. Именно в отношении а4Р2-субъединиц проявляет свою активность варениклин — селективный частичный а4Р2-агонист nAChR, применяемый в лечении НЗ. Связывание препарата с этими рецепторами позволяет уменьшить тягу к курению и выраженность синдрома отмены (агонистическая активность) и одновременно приводит к уменьшению эффекта удовольствия от курения путем блокады взаимодействия никотина с а4Р2-рецепторами (антагонистическая активность). Недавно замечено некоторое влияние экспрессии р2-субъ-единицы nAChR на предрасположенность к развитию алкогольной зависимости. В связи с этим проводятся исследования возможности применения варениклина в лечении и этой патологии [25]. Присутствие а5-субъединицы в комбинации с а4р2 способствует пятикратному увеличению потока кальция, поступающего в клетку в ответ на действие никотина. Сочетание а3р4-субъединиц в рецепторе предположительно усиливает кардиоваскулярные эффекты никотина [4].
Изменчивость локусов генов, кодирующих структуру белков nAChR, также влияет на особенности курительного статуса субъекта. Чаще других проявлениями изменчивости могут быть однонуклеотидные замены (single nucleotide polymorphism — SNP) азотистых оснований цепи ДНК. В зависимости от распространенности в популяции эти замены могут быть как проявлениями полиморфизма генов, так и их мутациями (встречаясь соответственно чаще или реже, чем у 1% популяции).
Структуру белков nAChR кодируют 12 генов (CHRNA2 — CHRNA10, CHRNB2 — CHRNB4), расположенных на разных хромосомах. Многие SNP в их строении являются функционально значимыми: вызывают изменение белковой структуры рецептора, что отражается на его функции. Так, известны несколько SNP гена CHRNA4, кодирующего структуру а4-субъ-единицы nAChR (rs1044396 и rs2236196), ассоциированных с повышенным риском возникновения НЗ [10]. Структура гена CHRNB2, кодирующего строение р2-субъединицы nAChR, менее полиморфна: один из немногих найденных в нем полиморфизмов — это замена A/G в 3'-нетранслируемой области гена (rs2072661). Носительство этого SNP не отра-
жается на статусе курения как таковом, однако может влиять на эффективность фармакотерапии при отказе от курения. Определено, что у лиц, гомозиготных по G-аллелю (генотип GG), успех НЗТ был значительно выше, чем у лиц — носителей генотипа AG или АА [7]. Других замен, каким-либо образом отражающихся на формировании НЗ, в структуре гена CHRNB2 обнаружено не было [13].
Пристальное внимание уделяется выявлению связи НЗ со строением кластера генов СНЯМА5/А3/Б4, расположенного в области 15-й хромосомы (локус 15я24 — 15я25), кодирующего синтез а5-, а3- и р4-субъединиц пАС1^, а также белков ^ЕВ2, L0C123688 и РБМА4, которые косвенно участвуют в метаболизме психоактивных веществ. Строение кластера может в значительной степени определять предрасположенность как к формированию НЗ, так и к развитию рака легкого [2]. Ведущую роль при этом играет ген CHRNA5, кодирующий белок а5-субъединицы пАС1^ [14]. Так, носительство А-ал-леля варианта гб16969968 гена увеличивает вероятность формирования НЗ у курильщиков: гетерозиготные и гомозиготные по А-аллелю лица подвержены риску развития НЗ соответственно в 1,3 и в 2 раза чаще, чем носители «дикого» генотипа ф-аллель) [5]. Кроме того, носительство А-аллеля гб16969968 повышает риск развития хронической обструк-тивной болезни легких и рака легкого у курильщиков. У некурящих пациентов такой ассоциации не выявлено [5]. Еще один ген кластера CHRNA5/A3/B4 — ген CHRNA3, кодирующий структуру белка а3-субъединицы пАС1^. В 3'-нетранслиру-емой области гена обнаружен SNP гб578776. Носительство А-аллеля варианта гб578776 гена обладает протективными свойствами, снижая риск формирования НЗ у курильщиков более чем на 30% [2]. В районе кластера CHRNA5/A3/B4 располагается также ген CHRNB4, кодирующий синтез Р4-субъединицы пАС1^. Его влияние на курительный статус менее очевидно и подтверждается не всеми исследователями: некоторые авторы отмечали влияние полиморфизма гб12914008 на формирование НЗ у лиц европеоидной расы [23], однако другие исследования не подтвердили эту зависимость [14]. У лиц азиатского происхождения полиморфизм гб11072768 гена CHRNB4 ассоциируется с более ранним началом регулярного табакокурения [3]. Важную роль кластера CHRNA5/A3/B4 в формировании НЗ иллюстрирует и тот факт, что на курительный статус может влиять полиморфизм не только в самих генах, но и в межгенной области в районе кластера. Так, у курильщиков азиатской расы (Южная Корея) носительство вариантов гб7166158, гб8043123 и гб11072793 в межгенной зоне вблизи 5'-нетранслируемой области гена CHRNB4 способствует формированию НЗ [3].
В структуре гена CHRNB3, расположенного на 8-й хромосоме и кодирующего синтез белка р3-субъединицы пАС1^, также выявлены некоторые вариации (гб6474413, гб10958726, гб4953 и гб4952), однако четкой связи их носительства с курительным статусом большинство исследователей не отмечали [5].
Таким образом, результаты исследования строения субъединиц белка пАС1^ показывают, что курительный статус может определяться множеством генов, прямо или косвенно связанных с белками, вовлеченными в метаболизм никотина. Противоречивые результаты некоторых исследований могут быть объяснены, во-первых, сложностью межгенных взаимодействий и, во-вторых, популяционными, в том числе расовы-
ми, различиями обследованных лиц. Так, А-аллель варианта rs16969968 гена CHRNA5 достаточно широко распространен у представителей европеоидной расы (частота — 0,42), но практически не встречается ни у лиц азиатского происхождения (частота — 0,01-0,03), ни у африканцев (частота — 0). В связи с этим А-аллель можно считать аллелем повышенного риска формирования НЗ только у европейцев. И, наоборот, протективный аллель варианта rs578776 гена CHRNA3 у европейцев встречается с частотой 0,24, а у африканцев и азиатов он является более распространенным (частота — 0,65 и 0,80 соответственно), вероятность формирования НЗ у представителей неевропейской расы им снижается в большей степени. Каждый полиморфизм оказывает свое биологическое действие в контексте других функциональных полиморфизмов, распространенных в исследуемой популяции.
2. Дофаминергическая система и курение Постсинаптические дофаминовые рецепторы в центральной и периферической нервной системе относятся к системе рецепторов, сопряженных с G-белками (G protein-coupled receptors — GPCR). Существуют по меньшей мере пять различных подтипов дофаминовых рецепторов: D1 — D5. Все они гомологичны и имеют семь трансмембранных доменов. Стимуляция дофаминовых рецепторов разных типов приводит к различным физиологическим реакциям. Рецепторы D1 и D5 сопряжены с белками GS, которые стимулируют аденилатцикла-зу, вследствие чего их обычно рассматривают совместно — как <^1-подобные рецепторы». Стимуляция Dl-рецепторов вызывает расширение сосудов: почечных, брыжеечных, коронарных и мозговых. Остальные рецепторы подсемейства сопряжены с Gj-белками, которые ингибируют аденилатциклазу и кальциевые каналы и активируют калиевые каналы клеток. Их объединяют под общим названием <^2-подобные рецепторы». Стимуляция D2-рецепторов приводит к торможению передачи сигнала в ганглиях, снижению выделения норадренали-на из симпатических окончаний и пролактина из гипофиза. Дофамин — мощный стимулятор обоих типов рецепторов. Мезолимбическая дофаминергическая система играет существенную роль в передаче специфических эффектов аддитивных веществ, в том числе никотина, который стимулирует высвобождение дофамина в прилежащем ядре головного мозга. Неудивительно, что найдена ассоциация полиморфизма генов, участвующих в метаболизме дофамина, с формированием НЗ.
Гены дофаминовых рецепторов Среди пяти генов, кодирующих структуру дофаминовых рецепторов (DRD1 — DRD5), на формирование НЗ в наибольшей степени влияют DRD1, DRD2 и DRD4 [20].
Ген DRD2, кодирующий структуру D2-рецепторов, расположен на длинном плече 11-й хромосомы (локус 11q22-q23) и состоит из восьми экзонов. Описано значительное количество SNP этого гена, многие из которых являются синонимичными, т. е. не ведут к замене аминокислот в белке. Однако носительство даже таких мутаций может отражаться на функционировании дофаминергической системы: нарушается стабильность мРНК рецептора, снижается уровень экспрессии его белка и уменьшается число функционально активных дофаминовых рецепторов. Такие мутации могут повышать риск развития болезни Паркинсона, шизофрении, а также предрасполагать к формированию алкогольной и никотиновой зависимостей [8]. Пристальное внимание уделялось, в частности, изучению полиморфизма варианта rs1799732
гена DRD2, связанного с наличием (инсерция — Ins) или утратой (делеция — Del) цитозина (C) в промоторе гена. Определено, что при оказании медикаментозной помощи в отказе от курения у гомозиготных носителей аллеля Ins C более успешно применение бупропиона, тогда как у носителей по крайней мере одного аллеля Del C более высокие шансы на успех имеет НЗТ [18].
rs1800497 — еще один полиморфизм, влияющий на формирование НЗ, — традиционно относят к 3'-нетранслируемой области гена DRD2 [17]. Однако отдельные исследователи полагают, что он находится на некотором расстоянии (9,5 kb) от гена DRD2 и принадлежит другому гену — ANKK1 [19]. Белок, кодируемый геном ANKK1, SgK288, принадлежит семейству серин-треониновых киназ, одной из функций которого является участие в активации транскрипционного фактора NF-kB, играющего ключевую роль в реализации воспалительного ответа. Относительно функциональной значимости полиморфизма мнения исследователей более единодушны: определено, что аллель А1 rs1800497 значительно чаще встречается среди курильщиков, чем у лиц, никогда не куривших. Носители аллеля А1 начинали курить в более раннем возрасте, а если впоследствии они отказывались от курения, то на более короткий срок, чем это делали курящие носители «дикого» генотипа. Замечено также, что аллель риска rs1800497 чаще встречается среди лиц, злоупотребляющих алкоголем [17].
Ген DRD1, кодирующий строение D1-рецептора, картированный на длинном плече 5-й хромосомы (локус 5q35.1), также может влиять на формирование разного вида зависимостей, в том числе никотиновой. Так, сочетание неблагоприятных аллелей гена: С-Т-А-гаплотип в позициях rs265973, rs265975 и rs686, а также T-A-T-гаплотип в составе rs265975, rs686 и rs4532 — снижает уровень экспрессии белка D1-рецептора, что увеличивает риск и темп развития НЗ [20].
Другой ген, полиморфизм которого отражается на курительном статусе, — ген D4-рецептора дофамина. Носительство в его структуре коротких и длинных (S и L) тандемных повторов азотистых оснований влияет на формирование НЗ, правда, эта ассоциация выявлена только среди лиц негроидной расы. Афроамериканцы, являющиеся носителями по крайней мере одного L-аллеля, чаще становятся курильщиками и начинают курить в более раннем возрасте, чем лица, гомозиготные по S-аллелю [9].
Строение генов, кодирующих белки D3- и D5-рецепторов, изучалось при различных расстройствах, в том числе при патологических зависимостях, однако четкая связь их полиморфизма с формированием НЗ пока не доказана [22].
Скорее всего, важным является носительство не определенных отдельных вариантов, а их сочетаний в составе гапло-типа. В целом носительство более слабых в функциональном отношении полиморфных вариантов генов дофаминовых рецепторов повышает риск формирования НЗ.
Система обратного захвата дофамина
Обратный захват дофамина из синаптической щели осуществляется особым мембранным белком — транспортером дофамина (DAT). Структуру белка DAT кодирует ген SLC6A3, расположенный на 5-й хромосоме и состоящий из 15 экзонов. Полиморфизм этого гена описан при ряде психоневрологических расстройств, таких как синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), биполярные расстройства, депрессия, а также алкогольная и никотиновая зависимости.
Полиморфные варианты, ведущие к увеличению экспрессии белка DAT и, соответственно, к уменьшению биодоступности дофамина, обусловливают более выраженную заинтересованность индивидуума в активации «системы вознаграждения». Наоборот, варианты, связанные со сниженной экспрессией DAT, являются своего рода протективными: их носители, помимо меньшей заинтересованности в курении, реже употребляют алкоголь, марихуану, другие наркотики, а также менее склонны к рискованным и асоциальным действиям [22]. Экспрессия белка DAT зависит, в частности, от носительства разного числа тандемных повторов (variable number of tandem repeats — VNTR) в 3'-нетранслируемой области гена, обусловливая разного рода поведенческие отклонения. Носительство девяти тандемных повторов (DAT1*9R) связано с развитием нарушений, при которых действие дофамина носит избыточный характер (патологические зависимости), а носительство десяти повторов (DAT1*10R), наоборот, может вызывать состояния, связанные с недостаточным действием этого нейромедиатора (депрессия, СДВГ) [24].
3. Серотонинергическая система и курение Никотин табачного дыма стимулирует высвобождение серо-тонина в центральной нервной системе. Выраженность и длительность серотониновой нейротрансмиссии регулирует специальный белок — транспортер серотонина (5-HTT). Аллельный полиморфизм, усиливающий экспрессию белка 5-НТТ, вносит свой вклад в формирование НЗ. Полиморфизм 5'-промоторной области гена 5-HTT обусловливает существование короткого (S) и длинного (L) аллелей. S-вариант ассоциирован со сниженной экспрессией белка и замедленным захватом серотонина. В японской популяции выявлена корреляция между носи-тельством L-аллеля и курением, однако в других популяциях различий в распределении генотипов 5-HTT в зависимости от фактора курения обнаружено не было [15]. Интересно отметить, что полиморфизм гена 5-HTT может влиять на агрегацию тромбоцитов. В связи с этим перспективным является дальнейшее исследование структуры этого гена: возможно, его определенные аллельные варианты могут быть общим фактором риска как НЗ, так и сердечно-сосудистых заболеваний, усугубляя вред, наносимый курением, у лиц группы риска.
Другие гены дофаминергической и серотонинергической систем В синтезе и метаболизме дофамина и серотонина участвует значительное число ферментов: тирозин-гидроксилаза (TH), дофамин^-гидроксилаза, катехол-О-метилтрансфераза (COMT), моноаминоксидазы (MAO-A и MAO-B) и т. д. Многие из них задействованы в генезе различных расстройств (алкоголизм, депрессия, шизофрения и др.). Изучается также роль этих ферментов в формировании НЗ. Определенные полиморфные варианты генов MAO-A и дофамин^-гидроксилазы ассоциированы со злостным курением, причем в наибольшей степени эта связь выражена среди лиц женского пола европеоидной расы [21]. Ассоциаций строения генов ферментов СОМТ и ТН с курительным статусом в недавно проведенных исследованиях не выявлено [4]. Ацетальдегиды табачного дыма ингибируют экспрессию MAO-A и MAO-B в тканях головного мозга, замедляя метаболизм дофамина, что является звеном в формировании НЗ [12].
4. Гены семейства цитохрома P450 и курение Цитохром P450 (CYP) — общее название изоферментов семейства P450, принадлежащих к классу гемопротеинов. Ферменты этой группы играют важную роль в окислении
многочисленных соединений — как эндогенных (стероиды, желчные кислоты, простагландины, лейкотриены), так и экзогенных (лекарства, канцерогены, мутагены и другие ксенобиотики, в том числе компоненты табачного дыма). Все изо-формы цитохрома Р450 объединены в семейства CYP1, CYP2, CYP3. Внутри семейств выделены подсемейства А, В, С, D, Е. В пределах подсемейств изоформы обозначены порядковыми номерами. У человека выявлено 57 генов системы цитохрома Р450, но лишь пять их важнейших изоформ метаболизируют до 90% поступающих в организм ксенобиотиков: CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP3A4 [16].
Основным ферментом, который метаболизирует никотин, поступающий в организм с табачным дымом, до котинина, является CYP2A6. Ген, кодирующий структуру этого фермента, расположен на длинном плече 19-й хромосомы. В меньшей степени, чем CYP2A6, за окисление никотина в котинин отвечает другой фермент цитохрома Р450 — CYP2D6. Его ген картирован на длинном плече 22-й хромосомы. Структура обоих генов в высокой степени полиморфна: известно о существовании по меньшей мере 37 аллельных вариаций гена CYP2А6 и 85 вариаций гена CYP2D6 [11]. Наряду с функционально активными аллелями ^Р2А6*1, CYP2D6*1, CYP2D6*2) идентифицировано множество слабых в функциональном отношении вариантов ^Р2А6*2, CYP2A6*3, CYP2D6*3, CYP2D6*4, CYP2D6*5 и др.), кодирующих синтез соответствующих ферментов со сниженной активностью. Низкая функциональная активность ферментов CYP обладает некоторым протективным эффектом в отношении НЗ: так называемые медленные метаболизаторы реже становятся курильщиками, выраженность зависимости у них слабее, а успех мероприятий по отказу от курения значительнее, чем у лиц с функционально активным генотипом. Наоборот, быстрый метаболизм никотина ассоциируется с более выраженными симптомами отмены при попытке бросить курить и меньшей эффективностью лечения НЗ [16].
Основные принципы лечения никотиновой зависимости
В настоящее время единый стандарт (алгоритм) лечения НЗ не разработан. Выбор тактики определяется выраженностью НЗ, предпочтениями пациента и ограничивается наличием противопоказаний. Даже простая рекомендация врача бросить курить дает хоть и не очень высокий, но все же значимый результат: от 2 до 10% пациентов могут последовать совету и отказаться от курения. При консультировании курящих пациентов целесообразно использовать принцип, известный в англоязычной литературе как принцип «5 "А"» (табл. 1).
Сочетание рекомендаций врача с назначением медикаментозной помощи повышает шансы на долговременный отказ от курения. Среди средств, зарегистрированных для лечения НЗ в Российской Федерации, наибольшей эффективностью обладают никотин-заместительные препараты и варениклин (табл. 2). Никотин-заместительные препараты выпускаются в формах трансдермального пластыря, жевательной резинки и раствора для ингаляций. Эффективность всех средств доставки никотина считается сопоставимой: при НЗТ шансы бросить курить 1,5-2 раза выше, чем при использовании плацебо. Применение варениклина может быть более эффективным: вероятность отказа от курения при его назначении увеличивается в 2,5-3 раза в сравнении с плацебо [6, 7]. Определенные опасения вызывало выявленное повышение частоты развития депрессивных расстройств и суицидального поведения у лиц, получавших терапию варениклином. Хотя обобщение данных исследований
не дало серьезных аргументов, подтверждающих эту ассоциацию, следует соблюдать осторожность в назначении вареникли-на лицам, склонным к депрессивным состояниям [6].
Заключение
Генетические особенности систем, вовлеченных в метаболизм никотина, в значительной степени определяют курительный статус субъекта: возраст начала курения, его интенсивность, степень никотиновой зависимости, выраженность симптомов отмены при отказе от курения — и, что немаловажно, успех терапевтических мероприятий при лечении табачной зависимости. Выявление основных «генетических виновников» формирования никотиновой зависимости у субъекта достаточно сложно по ряду причин:
1) пенетрантность признака: носительство предрасполагающих аллелей не всегда проявляется на уровне фенотипа, иными словами, не у всех индивидуумов, имеющих гены риска, формируется никотиновая зависимость;
2) генетическая гетерогенность: в геноме каждого субъекта множество генов, имеющих большее или меньшее влияние на формирование тех или иных признаков, в частности определяющих выраженность никотиновой зависимости;
3) плейотропный эффект генов: аллельные варианты одного и того же гена могут предрасполагать к развитию различных патологических состояний, в том числе разного рода зависимостей — алкогольной, наркотической, никотиновой;
4) эпистаз — взаимодействие генов, при котором одни гены (эпистатичные) подавляют действие других генов (гипостатичных);
5) действие внешней среды — мощный фактор, модифицирующий (усугубляющий или сглаживающий) влияние генетических особенностей.
Очевидно лишь, что формирование никотиновой зависимости, как и других комплексных психофизиологических нарушений, — это сложный процесс, в котором задействовано множество факторов, имеющих взаимное влияние друг на друга. Конечно, изучение роли наследственной составляющей в нем не имеет целью немедленное клиническое применение полученных результатов или «генетическое тестирование» как таковое. Знание определенных особенностей генотипа может помочь лучше понять этиологию никотиновой зависимости, что будет полезно для разработки новых подходов к ее лечению. Исследования показывают, что носительство генетических факторов риска может влиять на все стадии формирования никотиновой зависимости. В целом быстрый метаболизм никотина ассоциируется с более высоким риском формирования никотиновой зависимости и меньшим успехом мероприятий, в том числе медикаментозных, по отказу от курения. Слабые в функциональном отношении аллели генов, катаболизиру-ющих никотин, наоборот, обладают протективным эффектом: их носители реже становятся курильщиками, выраженность
Таблица 1 Принцип «5 "А"» в организации помощи в отказе от курения
Ask — спросить На каждом приеме спрашивать пациента о его курительном статусе
Advise — рекомендовать На каждом приеме рекомендовать пациенту отказаться от курения
Assess — оценить Оценить мотивацию пациента к отказу от курения
Assist — помочь Сформировать для пациента четкий план действий по отказу от курения. При отсутствии противопоказаний рекомендовать необходимую фармакотерапию для облегчения синдрома отмены
Arrange — организовать Совместно с пациентом составить план визитов к врачу после отказа от курения
Таблица 2 Особенности применения средств разных групп при лечении никотиновой зависимости
Группа Лекарственная форма Рекомендованная длительность и особенности применения Побочные явления Ограничения к применению
Никотин-заместительные препараты Трансдермальный пластырь. Жевательная резинка. Раствор для ингаляций Курс лечения — 3-6 месяцев. Возможно применение комбинации лекарственных форм с медленным и быстрым высвобождением (пластырь + раствор для ингаляций). Начало применения НЗТ за несколько дней до запланированной даты прекращения курения может увеличить шансы на успех лечения Обычно невыраженные. Возможны першение в горле, кашель (при применении раствора для ингаляций), раздражение кожи (при применении пластыря) Необходимо соблюдать осторожность у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы (стенокардия, аритмии, недавно перенесенный инфаркт миокарда, артериальная гипертензия и др.)
Частичный агонист nAChR (варениклин) Таблетки, покрытые оболочкой Курс лечения — 12 недель. Возможно проведение дополнительного 12-недельного курса. Прием препарата следует начинать за 1-2 недели до запланированной даты прекращения курения Как правило, легкие или умеренные. Возможны тошнота, головная боль, нарушения сна Необходимо соблюдать осторожность у больных со склонностью к депрессии, с психическими расстройствами в анамнезе
62
№ 6 (65) — 2011 год
DW/LVhJDjpty
никотиновой зависимости у них слабее, а успех мероприятий по отказу от курения выше, чем у лиц с функционально активным генотипом. Весьма перспективной как с клинической, так и с фармакоэкономической точки зрения представляется разработка фармакогенетических подходов к лечению никотиновой зависимости. Уже сейчас выявлены некоторые аллельные варианты, носительство которых предрасполагает к большему успеху назначения медикаментозных средств той или иной направленности (бупропион, никотин-заместительная терапия) при лечении никотиновой зависимости. Возможно, в скором времени будут определены генетические маркеры, предрасполагающие к большему успеху применения варениклина. Применение молекулярно-генетического анализа, несомненно, будет целесообразно при выборе наиболее подходящих для пациента вида и объема фармакологической поддержки при отказе от курения, поскольку сможет повысить шансы на успех в лечении никотиновой зависимости у курильщиков.
Литература
1. Чучалин А. Г. Табакокурение и болезни органов дыхания// Рус. мед. журн. 2008. T. 16. № 22. C. 1477-1481.
2. Association of the nicotine metabolite ratio and CHRNA5/CHRNA3 polymorphisms with smoking rate among treatment-seeking smokers / M. Falcone [et al.] // Nicotine Tob. Res. 2011. Vol. 13. Iss. 6. P. 498-503.
3. Associations of variants in CHRNA5/A3/B4 gene cluster with smoking behaviors in a korean population / M. D. Li [et al.] // PLoS ONE.
2010. Vol. 5. Iss. 8. E12183.
4. Benowitz N. Nicotine addiction // N. Engl. J. Med. 2010. Vol. 362. Iss. 24. P. 2295-2303.
5. Bierut L. Convergence of genetic findings for nicotine dependence and smoking related diseases with chromosome 15q24-25// Trends Pharmacol. Sci. 2010. Vol. 31. Iss. 1. P. 46-51.
6. Cahill K. Nicotine receptor partial agonists for smoking cessation / K. Cahill, L. F. Stead, T. Lancaster// Cochrane Database Syst. Rev.
2011. Iss. 2. Art. No CD006103.
7. Cost-effectiveness of pharmacogenetic testing to tailor smoking-cessation treatment/ D. Heitjan [et al.] // Pharmacogenomics J. 2008. Vol. 8. Iss. 6. P. 391-399.
8. Dopamine D2 receptor polymorphisms and adenoma recurrence in the polyp prevention trial/ G. Murphy [et al.] // Int. J. Cancer. 2009. Vol. 124. Iss. 9. P. 2148-2151.
9. Genetics of nicotine dependence and pharmacotherapy/ C. Lessov-Schlaggar [et al.] // Biochem. Pharmacol. 2008. Vol. 75. Iss. 1. P. 178-195.
10. Hutchison K. CHRNA4 and tobacco dependence: from gene regulation to treatment outcome// Arch. Gen. Psychiatry. 2007. Vol. 64. Iss. 9. P. 1078-1086.
11. Johansson I. Genetic polymorphism and toxicology — with emphasis on cytochrome P450/ I. Johansson, M. Ingelman-Sundberg// Toxicol. Sci. 2011. Vol. 120. Iss. 1. P. 1-13.
12. Lewis A. Monoamine oxidase and tobacco dependence/ A. Lewis, J. H. Miller, R. A. Lea// Neurotoxicology. 2007. Vol. 28. Iss. 1. P. 182-195.
13. Li M. New insights into the genetics of addiction / M. Li, M. Burmeiste // Nat. Rev. Genet. 2009. Vol. 10. Iss. 4. P. 225-231.
14. Multiple Independent Loa at Chromosome 15q25.1 Affect Smoking Quantity: a Meta-Analysis and Comparison with Lung Cancer and COPD/ N. Saccone [et al.] // PLoS Genetics. 2010. Vol. 6. Iss. 8. E1001053.
15. Pharmacological profile of the alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor partial agonist varenicline, an effective smoking cessation aid/ H. Rollema [et al.] // Neuropharmacology. 2007. Vol. 52. Iss. 3. P. 985-994.
16. Prediction of cytochrome P450 isoform responsible for metabolizing a drug molecule / N. Mishra [et al.] // BMC Pharmacol. 2010. Vol. 10. Iss. 8. P. 1-9.
17. Risky alcohol use in adolescence: the role of genetics (DRD2, SLC6A4) and coping motives / C. S. van der Zwaluw [et al.] // Alcohol. Clin. Exp. Res. 2011. Vol. 35. Iss. 4. P. 756-764.
18. Role of functional genetic variation in the dopamine D2 receptor (DRD2) in response to bupropion and nicotine replacement therapy for tobacco dependence: results of two randomized clinical trials / C. Lerman [et al.] // Neuropsychopharmacology. 2006. Vol. 31. Iss. 1. P. 231-242.
19. Significant association of ANKK1 and detection of a functional polymorphism with nicotine dependence in an African-American sample/ W. Huang [et al.] // Neuropsychopharmacology. 2009. Vol. 34. Iss. 2. P. 319-330.
20. Significant association of DRD1 with nicotine dependence / W. Huang [et al.] // Hum. Genet. 2008. Vol. 123. Iss. 2. P. 133-140.
21. Smoking related diseases: the central role of monoamine oxidase/ F. Rendu [et al.] //Int. J. Environ. Res. Public Health. 2011. Vol. 8. Iss. 1. P. 136-147.
22. Systematic analysis of dopamine receptor genes (DRD1-DRD5) in antipsychotic-induced weight gain / D. Müller [et al.] // Pharmacogenomics J. 2010. Aug. 17 [epub. ahead of print].
23. The CHRNA5-CHRNA3-CHRNB4 nicotinic receptor subunit gene cluster affects risk for nicotine dependence in African-Americans and in European-Americans/ N. Saccone [et al.] // Cancer Res. 2009. Vol. 69. Iss. 17. P. 6848-6856.
24. The dopamine transporter gene, a spectrum of most common risky behaviors, and the legal status of the behaviors / G. Guo [et al.] // PLoS ONE. 2010. Vol. 5. Iss. 2. E9352.
25. Varenicline, an alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor partial agonist, selectively decreases ethanol consumption and seeking / P. Steensland [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007. Vol. 104. Iss. 30. P. 12518-12523.
26. WHO Report on the Global Tobacco Epidemicrn 2009. P. 1-568. URL: http://www.who.int/tobacco/mpower/2009/gtcr_download/en/ (15.06.2011). ■
► Список сокращений
Список сокращений
АДФ — аденозиндифосфат ОРВИ — острая респираторная вирусная
ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения инфекция
ГКС — глюкокортикостероиды ТЕ — туберкулиновая единица
ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота УЗ И — ультразвуковое исследование
МБТ — микобактерии туберкулеза цАМФ — циклический аденозинмонофосфат
МКБ-10 — Международная классификация болезней ЭКГ — электрокардиограмма
десятого пересмотра CP Б — С-реактивный белок
мРНК — матричная рибонуклеиновая кислота ig — иммуноглобулин
