CC BY
39
УДК 616. 988. 23 + 616. 831 — 009. 11] — 07 : 577. 152. 22
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ 1Ч-АЦЕТИЛТРАНСФЕРАЗЫ У БОЛЬНЫХ ДЕТСКИМ ЦЕРЕБРАЛЬНЫМ ПАРАЛИЧОМ
Д.Д. Гайнетдинова, В.В. Семенов, М.Ф. Исмагилов, И.А. Пахалина, В.И. Погорельцев
Кафедра неврологии, нейрохирургии с курсом медицинской генетики (зав. — проф. М.Ф. Исмагилов), кафедра медицинской биологии и генетики (зав. — проф. В.В. Семенов), кафедра факультетской терапии (зав. — проф. А.С. Галявич) Казанского государственного медицинского университета
Генетический полиморфизм, определяющий индивидуальные биохимические особенности человека, формирует предрасположенность к той или иной патологии, своеобразие ее клинических проявлений, тяжесть течения и исходы. Обоснованное предположение о генетической детерминации таких наиболее общих стереотипов развития болезней ЦНС, как тип течения и степень прогредиентности, высказывают Т.Т. Сорокина и др. [6]. Авторы считают, что эти различия связаны с биохимическими особенностями организма, его генетическим полиморфизмом. Известны работы, посвященные исследованию комплекса фенотипических и генетических особенностей ребенка и их роли в предрасположенности к заболеваниям. В них показано, что снижение защитных возможностей организма ребенка и его устойчивости к целому ряду вредных экзогенных и эндогенных факторов связано, в первую очередь, с нарушениями функционирования отдельных генных комплексов в системе генотипа [2].
О.К. Ботвиньев подчеркивает, что особенности течения практически любого патологического процесса в той или иной мере обусловлены генетической конституцией ребенка. Выделяются два аспекта: первый заключается в вероятности заболевания детей с различными генотипическими характеристиками, второй касается особенностей клинических проявлений и течения того или иного заболевания при воздействии тождественных этиологических факторов. Это мнение в полной мере относится и к детскому церебральному параличу (ДЦП), так как у разных больных даже при одинаковых, казалось бы, неблагоприятных факторах внутриутробного периода заболевание отличается разнообразием клинических форм, тяжестью и морфологическими находками при нейровизуализации. Указанные особенности позволяют предположить влияние на заболеваемость ДЦП генетической детерминанты, определяемой с помощью метода генетического маркирования.
В настоящее время существует необходимость в стабильной, наследственно обусловленной метаболической характеристике ферментативной активности организма больного ДЦП. Этому требованию отвечает фермент К-ацетилтрансфераза (К-ЛТ), локализованный во многих органах, в том числе в мозге, и связанный с различными метаболическими превращениями [7, 8, 9].
Лица с медленным типом ацетилирова-ния являются гомозиготами (гг) для ауто-сомного рецессивного гена, а быстрые аце-тиляторы — гомозиготами (ИИ) или гете-розиготами (Иг) для доминантного гена. Фенотипическое выражение гена проявляется на первом году жизни и не изменяется с возрастом или под влиянием внешней среды, проявляя высокую индивидуальную стабильность [7, 10, 11].
Мы попытались оценить генетически обусловленную активность К-ацетилтранс-феразы у больных ДЦП, чтобы идентифицировать детей группы высокого риска развития заболевания.
После информированного согласия было обследовано 89 больных с различными формами ДЦП от 8 до 18 лет и 20 детей того же возраста, не имевших в анамнезе указаний на перенесенную перинатальную патологию и по клинико-анамнестическим и лабораторным данным признанных здоровыми. Выявление активности К-ЛТ осуществлялось с использованием тест-маркера процесса ацетилирования изониазида (гидразид изоникотиновой кислоты, ГИНК). Тест-препарат однократно внутрь вводят пациенту в дозе 10 мг/кг, что эквивалентно разовой дозе [1] и трехкратно через каждые 2 часа осуществляют забор мочи. Отбирают 0,3 мл мочи от каждой пробы, добавляют к ним 7,7 мл дистиллированной воды и 2,0 мл раствора ванадата аммония, а затем в полученном растворе спект-рофотометрическим методом (СФ-46) определяют содержание свободного изониа-зида при фиолетовом светофильтре. По количеству выделенного препарата в процен-
Таблица 1
Распределение больных ДЦП детей по фенотипу ацетилирования
Формы ДЦП
Фенотип ацетилирования
быстрый медленный
абс. % абс. %
Всего
абс.
Спастическая диплегия 6 15,0 34 85,0 40 100,0
Двойная гемиплегия 1 100,0 — — 1 100,0
Гемипаретическая форма 6 18,8 26 81,2 32 100,0
Гиперкинетическая форма 1 7,1 13 92,6 14 100,0
Атонически-астатическая форма 2 100,0 — — 2 100,0
Итого 14 15,7* 75 84,3** 89 100,0
Здоровые 15 75,0* 5 25,0** 20 100,0
Примечание. Различие достоверно в сравнении с данными здоровых детей — * р< 0,001; ** р < 0,01.
тах от вводимой дозы оценивают фенотип ацетилирования: при экскреции с мочой свободного изониазида по отношении к принятой дозе 7% и менее определялся быстрый тип, более 7,1% — медленный [3, 4].
Статистическую обработку полученных данных осуществляли с использованием непараметрического критерия Манна—Уит-ни и параметрического критерия Стьюден-та с вычислением относительного риска [5].
Распределение детей по фенотипу аце-тилирования свидетельствует о том, что среди страдающих ДЦП чаще встречаются лица с медленным фенотипом (табл.1). При ДЦП они составили 84,3%, отличаясь от числа медленных ацетиляторов в группе здоровых детей (25,0%; р<0,01). Среди здоровых лиц чаще наблюдались дети с быстрым типом ацетилирования (75,0%; р<0,001). Полученные результаты свидетельствуют о большей встречаемости медленных аце-тиляторов среди больных ДЦП.
Сравнение частоты быстрых и медленных фенотипов среди больных ДЦП и среди здоровых лиц позволяет выявить связь между гено-фенотипом человека и его предрасположенностью к заболеванию. Для характеристики такой зависимости нами впервые вычислен коэффициент относительного риска (Я.) ДЦП с использованием оригинальной формулы:
Я =
п (1 - к)
к (1 - П)
где & — частота признака в группе здоровых детей, £п — частота признака в группе больных, Я — восприимчивость к заболеванию. Отсюда находим
°'843 (1 - °,250 ) = 16 2 0,250 (1 - 0,843 )
Рис. 1. Гистограмма распределения группы контроля по активности К-ацетилтрансферазы (фракция дозы, %).
и подтверждаем достоверную значимость риска, так как Я> 2,0. Исходя из этого, дети с генетически детерминированным медленным ацетиляторным фенотипом, имеющие указания на неблагоприятный внутриутробный и перинатальный анамнез, обладают риском развития ДЦП в 16,2 раза больше, чем быстрые ацетиляторы.
Характерные особенности активности К-ЛТ при ДЦП в сравнении с таковой у здоровых лиц представлены на гистограммах (рис.1 и 2). В группе здоровых детей отчетливо прослеживалось распределение показателей активности К-ЛТ с максимальной модой до 1%. В группе детей с ДЦП максимальное значение распределения приходилось на 7,5% и несколько меньше — на 8—9%, быстрый тип ацетилирования встречался редко, и кривая медленного типа имела пологий вид. Распределение активности К-ЛТ при ДЦП не только подтверждает снижение удельного веса быстрых ацетиляторов среди больных, но и подчеркивает преобладание лиц с низкими показателями К-ЛТ в этой группе.
Рис. 2. Гистограмма распределения больных Д ЦП по активности М-ацетилтрансферазы (фракция дозы, %).
Больные ДЦП Контроль Больные ДЦП Контроль Мальчики Девочки
Рис. 3. Распределение лиц с быстрым типом аце-тилирования по полу (представлены медиана, 25 и 75-й перцентили). * Различия активности М-АТ у больных ДЦП и в контроле.
у больных ДЦП мальчиков и девочек с быстрым типом ацетилирования значительно превышали таковые у здоровых (различия значимы по критерию Манна— Уитни). Обращает на себя внимание тот факт, что активность М-ЛТ приближалась к нижнему пороговому уровню медленного типа ацетилирования, т.е. к 7,0% (М=5,1 у мальчиков и М= 5,6 у девочек), существенно превышая медианы в группе здоровых детей (М=0,8 у мальчиков и М= 1,0 у девочек). Приведенные данные позволяют заключить, что и среди быстрых ацетиля-торов в группе больных ДЦП преобладают лица с относительно более низкими показателями М-ЛТ по сравнению с таковыми у здоровых.
На рис. 4 представлены показатели М-ЛТ у детей с различными формами ДЦП. Медиана (М) показателя при всех клинических формах значительно превышала таковую в группе контроля (различия значимы). У больных с правосторонним гемипа-резом активность М-ЛТ оказалась наименьшей и отличалась от показателей больных спастической диплегией и гиперкинетической формой.
Для изучения соотношения тяжести ДЦП в зависимости от индивидуальной активности М-ЛТ больные были разделены на три группы: быстрые ацетиляторы (ак-
<
£ б --
Формы дтщ
Рис. 4. Активность М-АТ у детей с различными формами ДЦП. * Различия с контролем значимы (р<0,05).
Из представленных данных видно, что среди здоровых лиц активность М-ЛТ до 1% отмечалась в подавляющем числе наблюдений (60,0%). При ДЦП лиц с активностью до 1% не встречалось вовсе. Со значительным перевесом над быстрыми ацетилято-рами преобладали дети с активностью М-ЛТ до 7,1% и более (медленные ацетиляторы).
Больные ДЦП с активностью М-ЛТ до 7,0% (быстрые ацетиляторы) составляли всего 15,7% (14 чел.). Распределение быстрых ацетиляторов по активности М-ЛТ и по полу демонстрирует рис. 3. Показатели №ЛТ
тивность М-ЛТ до 7,0%; п=14), медленные (активность фермента от 7,1 до 12,0%; п=57), сверхмедленные (активность более 12,1%; п= 18).
Распределение больных с различным фенотипом ацетилирования по тяжести ДЦП показано в табл. 2. Наиболее часто тяжелые формы заболевания выявлялись у больных с особо низкими показателями М-ЛТ (сверхмедленные ацетиляторы). У 66,7% детей этой группы отмечалась тяжелая степень поражения ЦНС и лишь у одного ребенка с гиперкинетической формой — лег-
Таблица 2
Распределение больных по тяжести ДЦП с различным фенотипом ацетилирования
Фенотип ацетилирования
Степень тяжести ДЦП
легкая средняя тяжелая
абс. % абс. % абс. %
Всего
абс.
Быстрый 9 64,3 4
Медленный I8 31,6 23
Сверхмедленный 1 5,5 5
* р< 0,05.
кая степень. Дети с медленным фенотипом ацетилирования чаще страдали средней (40,0%) и легкой (31,6%) степенью тяжести. У подавляющего числа детей с быстрым N-AT фенотипом (64,3%) была легкая степень заболевания.
Таким образом, характеристика детей по интенсивности процессов полиморфного ацетилирования выявила индивидуальные особенности в отношении предрасположенности и клинического течения ДЦП. Это позволило у детей с ДЦП сопоставить фе-нотипические особенности процессов аце-тилирования с клиническими данными и выделить группы риска. Более высоким риском исхода внутриутробного и перинатального неблагополучия при ДЦП обладают дети с медленным ацетиляторным фенотипом. Высокий коэффициент относительного риска (R) отражает достоверную значимость медленного типа ацетилирова-ния в патогенезе ДЦП.
ВЫВОДЫ
1. Дети с медленным типом ацетилиро-вания составляют группу риска в отношении детского церебрального паралича, причем в этой группе наиболее подвержены заболеванию лица с наиболее низкой N-AT активностью.
2. Дети с быстрым типом ацетилирова-ния относительно реже и в более легкой клинической форме заболевают ДЦП.
3. Коэффициент относительного риска развития ДЦП для лиц с медленным типом ацетилирования (активность N-AT — 7,1% и более) составляет 16,2.
ЛИТЕРАТУРА
1. Большая Российская энциклопедия лекарственных средств. / Под ред. Шевченко Ю.А. в 2 т. — М., 2001.—Т.2. —С. 246.
2. Ботвиньев О.К. Системный анализ связей между фенотипическими признаками и состоянием
28,6 1 7,1 14 100,0
40,3 16 28,1* 57 100,0
27,8 12 66,7* 18 100,0
здоровья детей: Автореф. дисс.....докт. мед. наук. —
М., 1985.
3. ЕвгеньевМ.И., Гармонов С.Ю., Шитова Н.С., Погорельцев В.И.//Вестн. Казанского технолог. унта. — Казань, 2004. — № 1-2.— С. 74—81.
4. Гармонов С.Ю., Шитова Н.С. и др. // Ниже-город. мед. журн. — 2005. — № 3.—С. 29—37.
5. ГланцС. Медико-биологическая статистика. / Пер. с англ. — М., 1998.
6. Сорокина Т.Т., Евстигнеев Р.А. // Журн. психиатр. и невропатол. —1990. — №9. —С. 125—126.
7. РудинскийК.А. Роль N-ацетилтрансферазы в развитии воспаления дыхательных путей и программировании эффективности лечения больных бронхиальной астмой: Автореф. дисс. ... канд. мед. наук. — СПб, 2001.
8. Butcher N.J., Arulpragasam A., Minchin R.F. // J. Biol. Chem. — 2004. — May 21.—Vol. 279 (21).— P. 22131—22137.
9. Furet Y., Bechtel Y., Le Guellec C. et al. // Therapie. — 2002.— Sep-Oct.—Vol. 57 (5).— P. 427—431.
10. Rey E, Gendrel D., Treluyer J.M. et al. // Fundam. Clin. Pharmacol. — 2001. —Oct. —Vol.15. — P. 355—359.
11. Seifart H.I., Parkin D.P., Botha F.J. et al. // Pharmacoepidemiol Drug Saf.—2001. — Mar-Apr. — Vol.10. — P. 127—134.
Поступила 09.03.06.
GENETIC POLYMORPHISM OF N-ACETYL-TRANSFERASE IN PATIENTS WITH CHILD CEREBRAL PALSY
D.D. Gainetdinova, V.V. Semenov, M.F. Ismagilov, I.A. Pakhalina, V.I. Pogorelcev
S u m m a r y
Activity of N-acetyltransferase was studied in 89 children with child cerebral palsy (CCP). Patients with CCP were predominantly low acetylisers. Children with a fast acetylisation process had relatively low incidence and milder type of CCP. A risky group for CCP includes those children who have the activity of N-acetyl-transferase of 7.1% and higher and with unfavourable time course during intra-uterine and perinatal periods. An index to calculate the relative risk to have CCP for patients with low type of acetylation was introduced.
