CC BY
190
Куртанов Х. А.1, Данилова А. Л.1, Яковлева А. Е.2, CаввинаА. Д.3, Максимова Н. Р.2
1 ФГБНУ ЯНЦ КМП, Якутск,
2 СВФУ им. М. К. Аммосова, Якутск,
3 ГБУ РС (Я)«Детская городская больница»
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ БОЛЬНЫХ ЦЕЛИАКИЕЙ НА ГЕНЫ HLA II КЛАССА — DRB1, DQA1, DQB1
Kurtanov H. A.1, Danilova A. L.1, Yakovleva A. E.2, Savvina A. D.3, Maximova H. P.3
1 Federal State Scientific Institution «Yakut Scientific Center of complex medical problems»,Yakutsk,
2 North-Eastern Federal University M. K. Ammosova, Yakutsk,
3 State budget institution of the Republic of Sakha (Yakutia), «Children's Hospital»
GENETIC RESEARCH OF HLA GENES I AND II CLASS — DRB1, DQA1, DQB1 IN PATIENTS WITH CELIAC DISEASE
В статье представлены результаты молеку-лярно-генетического исследования на основе типирования генов HLA класса II (DRB1, DQA1, DQB1) у 37 пациентов с направительным диагнозом целиакия или с подозрением на целиакию в возрасте от 8 месяцев до 18 лет. В результате исследования генов HLA класса II с помощью трехлокусных гаплотипов DRB1-DQA1-DQB1 было обнаружено 17 носителей гаплотипов, ассоциированных с целиакией. Обнаружена высокая частота носительства гаплотипа DRB1*04 — DQA1*03:01 - DQB1*03:02 ДО8 тип) у якутов (31,1 %) по сравнению с русскими (11,6 %).
Ключевые слова: целиакия, гены DRB1, DQA1 и DQB1, гаплотип
The article presents the results of molecular genetic research of gene typing based HLA class II (DRB1, DQA1, DQB1) in 37 patients diagnosed with celiac disease or suspicion of celiac disease between the ages of 8 months to 18 years. Results of research of gene HLA class by means of three-locus haplotypes (DRB1-DQA1-DQB1) have found 17 carriers haplotypes associated with celiac disease. A high frequency carrier haplotype DRB1*04-DQA1*03:01-DQB1*03:02(DQ8) was found among the Yakuts (31,1%) compared to Russian (11,6%).
Key words: celiac disease, genes DRB1, DQA1, and DQB1, haplotype.
Введение. Целиакия является одной из актуальных медико-социальных проблем современной гастроэнтерологии. Высокая частота осложнений и развитие ассоциированных болезней, ведущих к инвалидизации, определяют важность изучения данной патологии и поиск новейших технологий для выделения групп риска и реабилитации больных [1].
До недавнего времени заболевание считалось редким (1:5000-10000). Однако в настоящее время известно, что заболевание встречается в большинстве стран с одинаковой регулярностью (от 1:184 до 1:500). Исследования, проведенные в Европе и США, указывают, что распространенность целиакии среди детей составляет 1:80-1:300. В России целевые клинико-эпидеми-ологические исследования по данной патологии не проводились, предполагаемая распространен-
ность 1:1000 [1]. Исходя из значительной роли целиакии в этиологии многих системных заболеваний, встает проблема ее активной диагностики, лечения и реабилитации, что будет способствовать излечению от целиакии и связанных с нею болезней, профилактике онкологических заболеваний кишечника [2].
Патогенез развития целиакии и ее осложнений является многофакторным и определяется генетически обусловленными особенностями метаболизма, иммунитета и уровнем гиперчувствительности к глютену. Существует несколько теорий патогенеза целиакии, но, по мнению Всемирного Общества Гастроэнтерологов, основной является генетическая теория. Развитие заболевания связано с наличием генов HLA-DQ2 (А1*0501 и В1*0201), которые выявляют у 9095 % больных и HLA DQ-8 Ц1*03 и B1*0302),
которые выявляют у 5-10 % больных. [3, 4]. Но наличие этих генов необязательно приводит к развитию целиакии; имеет место наличие не-HLA генов, участвующих в формировании предрасположенности к целиакии [3].
Одним из подходов к изучению генетических факторов риска при мультифакторных заболеваниях, к которым относится и целиакия, является концепция молекулярной генетики об ассоциации полиморфных генетических маркеров с предрасположенностью или устойчивостью к развитию патологии. Эти специфичные для конкретной патологии маркеры могут быть выявлены задолго до ее клинической манифестации, что позволит определить группы риска, организовать их мониторинг, а в случае необходимости, назначить превентивную терапию. Особый интерес представляет изучение генов-кандидатов, если продукт их экспрессии (фермент, гормон, рецептор) прямо или косвенно участвует в развитии патологического процесса [2].
В связи с современными достижениями в области молекулярной генетики, изучение вклада генов-кандидатов в развитие заболевания, его клинические проявления, изменчивость количественных признаков иммунитета и метаболизма, участвующих в формировании осложнений, является перспективным и может способствовать поиску критериев риска целиакии [1].
В Республике Саха (Якутия) распространенность целиакии среди детей в 2008 г. составила 1:1660, а в г. Якутск — 1:884 среди детского населения [2]. Отсутствие в Якутии единых диагностических критериев, особенно в отношении субклинических форм, вызывающих наибольшее количество осложнений, и неразработанность основ молекулярной генетики целиакии предопределяют целесообразность проведения данно-
го исследования. Актуальность изучения гапло-типического разнообразия генов HLA II класса (ВКБ1, DQA1, DQB1) среди пациентов разных этнических групп, проживающих на территории РС(Я), в первую очередь связана с необходимостью накопления информации об особенностях генотипов больных целиакией в данном регионе. Многочисленные исследования, проведенные в направлении «HLA и болезни», говорят о существовании различий в клиническом течении заболевания и развитии иммунного ответа в зависимости от генотипа больного. Выявление таких корреляций позволит в дальнейшем приблизиться к решению проблемы лечения целиа-кии путем индивидуального патогенетического подхода, что существенно снизит число онкологических и других осложнений и улучшит качество жизни пациентов.
Таким образом, целью данной работы явилось молекулярно-генетическое исследование и гаплотипическое разнообразие целиакии на основе типирования генов HLA класса II DQA1, DQB1) в Якутии.
Материалы и методы исследования. В настоящее исследование были включены образцы ДНК больных детей, направленных гастроэнтерологом из МУ «Детская городская больница» г. Якутска. Информированное согласие на проведение генетического исследования было получено от каждого участника исследования. Всего исследовано 37 пациентов с направительным диагнозом целиакия или с подозрением на целиакию в возрасте от 8 месяцев до 18 лет проживающих в РС(Я). Из них 24 (64,9 %) человека — якутской национальности, 11 (29,7 %) человек — русской национальности, 1 (2,7 %) эвенк и 1 (2,7 %) киргиз. По половому признаку пациенты разделились на 18 (48,6 %) женского пола и 19 (51,4 %) мужского пола (табл. 1).
Таблица 1.
Распределение пациентов по национальности и полу.
№ Национальность Человек( %) Пол
Мужской Женский
1 Якуты 24 (64,9) 13 (54,2) 11 (45,8)
2 Русские 11 (29,7) 5 (45,5) 6 (55,5)
3 Эвенки 1 (2,7) 1 (100,0) -
4 Киргизы 1 (2,7) - 1 (100,0)
5 Всего 37 (100,0) 19 (51,4) 18(48,6)
Выделение ДНК проводилось из 0,5-0,6 мл венозной крови с помощью коммерческих наборов для выделения ДНК Extra — Gene I (BAG Health Care GmbH, Германия. ЗАО «Северо-Западная медицинская база», г. Санкт-Петербург). Все исследуемые были прогенотипированы на гены DRB1, DQA1 и DQB1 с помощью коммерческих наборов для гистотипирования HLA аллелей HISTO TYPE SSP (BAG Health Care GmbH, Германия. ЗАО «Северо-Западная медицинская база», г. Санкт-Петербург).
Результаты и обсуждение. Было прогено-типировано всего 37 человек с направительным диагнозом целиакия или с подозрением на целиакию. В результате генотипирования у 17 из 37 исследованных были обнаружены гапло-типы, ассоциированные с целиакией (табл. 2). У оставшихся 20 человек гаплотипов ассоциированных с целиакией не было найдено, из них у 4 пациентов есть клиника целиакии. У якутов ассоциированные с целиакией гаплотипы выявлены всего у 11 чел., у русских — 6 чел., у эвенка и киргиза — не найдено (табл. 2). Количество первого гаплотипа (DRB1*04 — DQA1*03:01 — dQb1 *03:02) составило 6 (30 %), из них 5 (38,4 %) — у якутов и 1 (14,3 %) у русского. Второй гаплотип (DRB1*03 — DQA1*05:01 — DQB1 *02:01) найден в равных количествах у якутов и у русских — по 3, всего 6 (30 %).
Количество третьего гаплотипа ^КБ1*07 — DQA1*02:01 — DQБ1*02:02) составило 5 (25 %), из них 3 (15 %) найдены у якутов и 2 (10 %) у русских, а четвертого гаплотипа (DКБ 1*11— DQA1*05:05 — DQB1*03:01) — 3 (15 %), из них
2 найдены у якутов (10 %) и 1 у русского (5 %). Как мы видим в таблице 2, DQ2 тип представлен
3 гаплотипами, а DQ8 тип 1 гаплотипом. DQ8 тип найден в 5 случаях (31,1 %) у якутов и в 1 случае у русского (11,6 %). Количество DQ2 типа составило 8 у якутов (49,8 %) и 6 у русских (69,3 %). DQ8 тип встречается у якутов в 3 раза (31,1 %) чаще, чем у русских (11,6 %). Трое больных (якуты — 2 чел., русские — 1 чел.) являются носителями сразу двух гаплотипов ассоциированных с целиакией (табл. 2). Первый человек (якут) имеет гаплотипы DRБ1 *04 — DQA1*03:01 — DQB1 *03:02 и DRБ1*07 — DQA1*02:01 — DQБ1 *02:02, относящиеся к DQ8 типу и DQ2 типу, соответственно. Второй человек (якут) — DRБ1* 03 — DQA1*05:01 — DQB1*02:01 и DRБ1*07 — DQAl*02:01 — DQБl*02:02 (оба гаплотипа DQ2 тип), а третий (русский) — DRБ1* 04 — DQA1*03:01 — DQB1*03:02 и DRБ1*03 — DQA1*05:01 — DQB1*02:01 ДО8 тип и DQ2 тип, соответственно). Последний больной, имеющий сразу два гаплотипа — DQ8 и DQ2 тип, имеет очень высокий риск целиакии.
Таблица 2.
Распределение гаплотипов, ассоциированных с целиакией, у больных в РС(Я).
№ Целиакия: гаплотипы по генам HLA, DRB1 — DQA1 — DQB1 Тип Якуты ( %) Русские ( %) Всего гаплотипов найдено ( %) Риск
11. DRB1*04 — DQA1*03:01 — DQB1*03:02 DQ8 тип 5*** 31,1 1* 11,6 6 (30,0) Высокий Очень высокий
22. DRB1*03 — DQA1*05:01 — DQB1*02:01 DQ2 тип 3** 49,8 3* 69,3 6 (30,0) Высокий
33. DRB1*07 — DQA1*02:01 — DQB1*02:02 DQ2 тип 3**, *** 2 5 (25,0) Низкий
44. DRB1*07 — DQA1*02:01 — DQB1*02:02 DRB1*11-DQA1*05:05 — DQB1*03:01 } DQ2 тип 2 1 3 (15,0) Высокий
Примечания:*- DRB1*03-DQA1*05:01-DQB1*02:01 и DRB 1*04-DQA1*03:01-DQB1*03:02; **- DRB1*03-DQA1*05:01-DQB1*02:01 и DRB1*07-DQA1*02:01-DQB1*02:02; ***- DRB1*04-DQA1*03:01-DQB1*0 3:02 и DRB1*07-DQA1*02:01-DQB1*02:02.
В различных регионах мира частота встречаемости данных аллелей при целиакии имеет свои особенности и изменяется от 50 до 97 %. В исследовании Е. Н. Касаткиной [6], проведенном среди группы детей г. Москвы, у 97,2 % больных целиакией выявляются ассоциированные с глю-
теновой энтеропатией аллели. При этом основная доля (88,6 %) приходится на молекулу DQ2 и 8,6 % на гаплотип DQ8. В нашей работе специфичные аллели встречаются в 80,9 % случаев, что сравнительно ниже данных, приведенных выше. У русских DQ2 тип встречается в 69,3 %
случаев, а DQ8 тип в 11,6 %. У якутов DQ2 тип найден в 49,8 % случаев, а DQ8 тип — в 31,1 %, что в 3 раза выше, чем у русских. Сравнивая с результатами, полученными при исследовании различных популяционных групп, можно отметить, что частоты встречаемости данных аллелей у лиц европеоидной и монголоидной рас существенно отличаются. Так, если в Европе частота встречаемости DQ2 составляет 90-95 %, то у лиц
монголоидной расы значительно ниже. Например, в исследованиях А. Т. Камиловой, проведенных в Узбекистане, частота выявления DQ2 типа составила 69,2 % (в соответствии с установленными аллельными локусами, ассоциированными с целиакией DQA1*0501/DQB 1*0201 — DQ2 тип), а в работах Т. К. Исабековой — 62 % (табл. 3) [6].
Распространенность HLA гаплотипов в различных популяциях.
Таблица 3
Популяция Гаплотипы Частота встречаемости, %
Финляндия DQ2 и/или DQ8 97,0
Северная Европа DQA1*0501 DQB1*0201 98,9
Израиль DQA1*0501 DQB1*0201 80,0
Казахстан DQA1*0501 DQB1*0201 62,0
Узбекистан DQA1*0501 DQB1*0201 69,2
Россия, Томск DQ2 и/или DQ8 70,0
Результаты настоящего исследования DQ2 и/или DQ8 80,9
Примечание — из работы (Захарова, Боровик, Рославцева и др., 2011).
Несмотря на сильную ассоциацию целиа-кии с генами DQ2 (DQA1*05-DQB1*02) и DQ8 (DQA1*03-DQB1*0302), имеются данные, свидетельствующие о наличии других генов системы HLA, участвующих в развитии целиакии. По данным европейских исследователей известно, что 61 больной целиакией из 1008 (6,05 %) не является носителем ни DQ2, ни DQ8 гетеродимера. В нашем исследовании 4 человека из 21 являются и DQ2-, и DQ8-отрицательными, что составляет 19,1 %.
В то же время отдельные отечественные исследователи указывают на то, что генотип пациентов в различных регионах может иметь свои особенности и отсутствие характерных для европейской популяции аллелей не исключает возможность развития заболевания [2].
В связи с этим полученные результаты требуют проведения дальнейших исследований для установления особенностей генотипа больных целиакией в нашем регионе.
Заключение. Таким образом, на современном этапе исследований мнения большинства исследователей сходятся на том, что наличие генов
HLA-DQ2 и HLA DQ-8 является обязательным, но недостаточным фактором развития целиакии. Отсутствие данных генов почти полностью исключает диагноз целиакии. Обнаружение у пациентов патологических аллелей в сочетании с серологическими маркерами позволяет с высокой вероятностью предсказать целиакию.
При проведении типирования пациентов с целиакией или подозрением на целиакию по генам HLA класса II с помощью трехлокусных гаплотипов DRB1-DQA1-DQB1 было установлено 17 носителей гаплотипов, ассоциированных с целиакией. 4 человека не имеют данных гаплотипов, но имеют клинику целиакии. Трое больных (якуты — 2 чел., русские — 1 чел.) являются носителями сразу 2 гаплотипов. Обнаружена высокая частота носительства гаплотипа DRB1*04 — DQA1*03:01 — DQB1*03:02 ДО8 тип) у якутов (31,1 %) по сравнению с русскими (11,6 %) и с ранее проводившимися исследованиями (5-10 %), что требует более тщательного популяционно-генетического исследования якутской популяции по генам HLA II класса DRB1 — DQA1 — DQB1.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Celiac disease in children: solved and unsolved questions of aetiopathogenesis / I. N. Zakharova, Т. E. Borovik, Е. А. Roslavtseva et al. // Current Pediatrics — 2011. — Vol. 4. — № 9. — P. 30-35.
2. Kasatkina E. N. Clinical and laboratory characteristics of different forms of Celiac depending on the genetic markers of the disease: authors diss. ... candidate of medical sciences / E. N. Kasatkina — Moscow, 2009.
3. Loskova E. V. Genetic and immunological mechanisms of formation of the clinical manifestations of celiac disease in children and adolescents and their significance in rehabilitation: authors abstract diss. of candidate of medical sciences / E. V. Leskova — Tomsk, 2009.
4. Louka A. S. HLA in celiac disease: Unravelling the complex genetics of a complex disorder / A. S. Lou-ka, L. M. Sollid // Tissue Antigens — 2003. — Vol. 61. — P. 105-117.
5. Ludvig M. Celiac Disease Genetics: Current Concepts and practical applications / M. ludvig, M. Soliid, A. Lie Benedicte / Clinical Gastroenterology and Gepatology. — 2005. — Vol. 3. — P. 843-851.
6. Organization of dynamic observation of children with celiac disease / N. V. Savvina, A. D. Savvina, G. M. Melchanova, N. N. Gryaznukhina // far East medical journal — 2009. — № 4. — S. 82-85.
7. Касаткина Е. Н. Клинико-лабораторная характеристика различных форм целиакии в зависимости от генетических маркеров заболевания: автореф. дис. ... канд. мед наук / Е. Н. Касаткина — Москва, 2009.
8. Лошкова Е. В. Генетические и иммунологические механизмы формирования клинических проявлений целиакии у детей и подростков и их значение в реабилитации: автореф. дис. ... канд. мед наук / Е. В. Лошкова — Томск, 2009.
9. Организация динамического наблюдения детей с целиакией / Н. В. Саввина, А. Д. Саввина, Г. М. Мельчанова, Н. Н. Грязнухина // Дальневосточный медицинский журнал — 2009. — № 4. — С. 82-85.
10. Целиакия у детей: решенные и нерешенные вопросы этиопатогенеза / И. Н. Захарова, Т. Э. Боровик, Е. А. Рославцева и др. // Вопросы современной педиатрии — 2011. — Т. 10. — № 9. — С. 30-35.
