CC BY
28
ГЕНЫ ДЕТОКСИКАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ И ИХ РОЛЬ В РАЗВИТИИ ПНЕВМОНИИ
Л. Е. Сальникова1, Т. В. Смелая3, В. В. Мороз2, А. М. Голубев2, Н. Х. Понасенков3, Р. В. Хоменко3, И. В. Харламова3, Н. Ш. Лаптева1, Г. И. Кузнецова1, Г. Г. Порошенко2, А. В. Рубанович1
1 Институт общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН, Москва 2 ГУ НИИ общей реаниматологии РАМН, Москва 3 Главный военный клинический госпиталь ВВ МВД РФ, Балашиха
Xenobiotic Detoxification Genes and Their Role in the Development of Pneumonia
L. Ye. Salnikova1, T. V. Smelaya3, V. V. Moroz2, A. M. Golubev2, N. Kh. Ponasenkov3, R. V. Khomenko3, I. V. Kharlamova3, N. Sh. Lapteva1, G. I. Kuznetsova1, G. G. Poroshenko2, A. V. Rubanovich1
1 N. I. Vavilov Institute of General Genetics, Russian Academy of Sciences, Moscow 2 Research Institute of General Reanimatology, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow 3 Main Military Hospital of Internal Forces, Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation, Balashikha
Цель — анализ полиморфизма ДНК у больных пневмонией, находившихся на стационарном лечении. Материал и методы: первую группу (I) составили 99 человек с острой внебольничной пневмонией (ВП), вторую группу (II) — 95 человек (тяжелая сочетанная травма, включая ранения — 63, общий перитонит — 32). Среди больных II группы были выделены две подгруппы: НА — 57 человек с нозокомиальной пневмонией (НП) и 38 человек (ПВ) — без НП. Группу сравнения (К) составили 160 относительно здоровых людей. ПЦР-генотипирование проводили для полиморфных генов, контролирующих детоксикацию ксенобиотиков (GSTM1, GSTT1, GSTP1, CYP1A1) и MTHFR-гена, ответственного за синтез и метилирование ДНК. Результаты. Показана предрасположенность к заболеванию острой ВП для носителей минорного аллеля (4889G) в локусе CYP1A1 : 12,7% против 5,4% в контроле (р=0,034; OR=2,6); развитие осложнений у больных I группы (токсический миокардит, плеврит, эмпиема плевры, токсическая нефропатия) наиболее вероятно для комбинации генотипов GSTT1 + GSTM1 0/0 (OR=3,2; p=0,010 относительно группы контроля). Выявлено, что при тяжелой травме, перитоните (ПВ) статистически достоверно в 61,1% случаев не развивается НП при генотипе GSTM1 + GSTT1 + против 38,8% в контроле (p=0,022) или против 37,5% во ПА подгруппе (p=0,045; OR=2,6). Ключевые слова: внебольничная пневмония, нозокомиальная пневмония, полиморфизм генов.
Objective: to analyze DNA polymorphism in inpatients with pneumonia. Subjects and methods. Group 1 consisted of 99 patients with acute community-acquired pneumonia (CAP). Group 2 included 95 patients with severe concomitant injury, including wounds (n=63) and generalized peritonitis (n=32). Among Group 2 patients, the authors singled out two subgroups: 2A comprising 57 patients with nosocomial pneumonia (NP) and 2B including 38 patients without NP. A control group was composed of 160 apparently healthy individuals. Polymerase chain reaction genotyping was carried out for the polymorphic genes controlling xenobiotic detoxification (such as GSTM1, GSTT1, GSTP1, and CYP1A1) and the MTHFR gene that is responsible for DNA synthesis and methylation. Results. Predisposition to acute CAP has been shown for the carriers of a minor allele (4889G) at the CYP1A1 locus: 12.7% versus 5.4% in the controls (p=0.034; OR=2.6); In Group 1 patients, the development of complications (toxic myocarditis, pleuritis, pleural empyema, toxic nephropathy) is most probable for a combination of GSTT1 + GSTM1 0/0 genotypes (OR=3.2; p=0.010 versus the control group). It has been established that in severe injury, peritonitis (2B), NP does not develop statistically significantly in 61.1% of cases with the GSTM1 + GSTT1 + genotype versus 38.8% in the controls (p=0.022) or versus 37.5% in subgroup 2A (p=0.045; OR=2.6). Key words: acute community-acquired pneumonia, nosocomial pneumonia, gene polymorphism.
Пневмония по-прежнему занимает 1-е место в структуре причин смерти среди инфекционных болезней [1]. В США ежегодно регистрируют от 2 до 6 млн случаев заболевания пневмонией [2, 3], 30—40% из них нуждаются в госпитализации, летальность среди них составляет 1—5% [1, 4]. В последние десятилетия в России, как и во всем мире, отмечена тенденция к росту заболеваемости и летальности от пневмонии [1]. В России заболеваемость колеблется в пределах 10—14
человек, а в других развитых странах мира — от 3,6 до 16 человек на 1000 человек в год. В крупных городах России с 1990 г. заболеваемость пневмонией возросла в 4 раза, а летальность при ней — в 3 раза [1]. Высокие показатели заболеваемости пневмонией регистрируют среди воинских контингентов. В Вооруженных Силах РФ средняя заболеваемость пневмонией у военнослужащих, проходивших службу по призыву, за 25-летний период составила 12,5% [5]. В 2002 г. уровень заболева-
емости пневмонией возрос, по сравнению с таковыми в 2001 г., на 2,1% — с 43,8 до 44,7%0 [6]. Традиционно подъем заболеваемости острыми респираторными вирусными инфекциями, бронхитами и пневмонией связан с влиянием сезонных и климатических факторов, периодов и особенностей воинской службы (адаптация новобранцев, воздействие профессиональных, экологических и других факторов) [7, 8]. Ежегодно в отдельных учебных центрах некоторых военных округов у молодого пополнения регистрируют эпидемические вспышки пневмонии с ростом заболеваемости до 250% и выше [6, 9].
Немаловажное значение придается госпитальной (нозокомиальной) пневмонии (НП), составляющей 10—15% от всех госпитальных инфекций. Летальность от НП составляет от 30—60 до 80% [10].
Не вызывает сомнений тот факт, что помимо свойств возбудителя заболевания, на развитие и исход любого инфекционного процесса и пневмонии, в том числе, влияет и сопротивляемость организма, определяемая его генетическим статусом.
Течение многих острых заболеваний, возникновение осложнений зависят от генов-кандидатов, наиболее изученными из которых являются гены цитокинов и гены детоксикации ксенобиотиков. В литературе показано участие генов детоксикации ксенобиотиков в развитии не только хронических, но и острых заболеваний: острая респираторная инфекция [11], острый панкреатит [12], периодонтит [13], острая патология кишечника [14].
Гены детоксикации ксенобиотиков являются факторами риска хронических заболеваний дыхательной системы: астмы [15], хронической обструктивной болезни легких [16], хронических бронхитов и рецидивирующих пневмоний [17], эмфиземы и рака легких [18]. Развитие легочной функции у детей и скорость ее ухудшения с возрастом также зависит от генотипа по локусам глутатион S-трансфераз (GST) [19, 20] — генов второй фазы детоксикации ксенобиотиков. Из многочисленных глутатион S-трансфераз наиболее полиморфны гены GSTM1 и GSTT1; полиморфизм их имеет делеционный характер и встречается в разных популяциях с частотой 50—70% и 20—40%, соответственно. Глутатионтрансферазы катализируют реакцию глутамата с различными органическими радикалами и играют ключевую роль в обеспечении резистентности клеток к перекисному окислению жиров, свободным радикалам, алкилированию белков и в предотвращении поломок ДНК [15]. Важная функция генов детоксикации ксенобиотиков — взаимодействие с эндогенными факторами, для глутатионтрансфераз эндогенными субстратами являются билирубин и гормоны, участвующие в биосинтезе простагландинов [15]. Некоторые GST имеют сигнальные функции, ведущие к изменению экспрессии других генов. Так, GSTP1 регулирует активность Jun N-terminal kinase [21], а апоптоз-индуцирую-щая киназа ASK1 регулируется GSTM1 [22].
Цель работы — изучить влияния полиморфизма генов первой и второй фазы детоксикации ксенобиотиков, соответственно, арил гидрокарбон гидролазы
CYP1A1 и глутатион^-трансфераз GSTM1, GSTT1, GSTP1, и гена-триггера, ответственного за синтез и метилирование ДНК — 5,10 метилен тетрагидрофолатре-дуктазы MTHFR, на возникновение и течение пневмонии различного генеза.
Данный выбор обусловлен, с одной стороны, участием генов детоксикации ксенобиотиков в развитии воспаления в органах дыхания, с другой стороны, широкой распространенностью минорных вариантов и их комбинаций, что может быть использовано в качестве прогностического критерия при определении тактики ведения пациентов с пневмонией различного генеза.
Материалы и методы
Исследование основано на результатах ассоциативного анализа полиморфизма ДНК у 196 больных, находившихся на стационарном лечении в Главном военном клиническом госпитале Внутренних войск МВД РФ (г. Балашиха) и Главном военном клиническом госпитале МО им. Н. Н. Бурденко (Москва). Больные были разделены на две группы. Первую группу (I) составили 99 человек с острой ВП от 18 до 54 лет (средний возраст 30,2±13,1 лет). Во вторую группу (II) были включены 95 человек (тяжелая сочетанная травма, включая ранения — 63, общий перитонит — 32) в возрасте от 18 до 65 лет (средний возраст 48,0±14,7 года).
Всем больным II группы были выполнены хирургические вмешательства с целью хирургической обработки ран, устранения причин перитонита и развившихся осложнений. Среди больных II группы были выделены две подгруппы: 11А — 57 человека, у которых в послеоперационном периоде развилась но-зокомиальная пневмония (НП) и 38 человек (ИВ) — без НП.
Группу сравнения (К) составили 160 относительно здоровых людей в возрасте от 18 до 55 лет (в среднем — 21,5±5,5), которые ранее не болели пневмонией. В изучаемых группах превалировали мужчины молодого возраста, составив в группе сравнения — 97,5%, в I-й группе — 93,7%, во II-й группе — 71,6%.
Диагноз пневмонии устанавливали на основании характерных для данного заболевания клинико-рентгенологичес-ких и лабораторных данных. Степень тяжести больных с ВП определяли на основании размеров пневмонической инфильтрации, выраженности интоксикации, степени нарушения функций дыхательной и сердечно-сосудистой систем (Приказ МЗ РФ № 300 от 9 октября 1998 г.) [1]. В соответствии с определениями зарубежных и российских авторов, нозокоми-альной мы считали пневмонию, развившуюся спустя 48 часов и более от момента госпитализации [23, 24]. С помощью шкалы Clinical Pulmonary Infection Score (CPIS) [25] оценивали тяжесть пневмонии.
По общепринятым методикам выполняли обследование больных, которое включало оценку объективного состояния, данных лабораторных и инструментальных методов исследования, R-графию органов грудной полости, мониторинг газового состава артериальной и смешанной венозной крови, кислотно-основного и электролитного баланса. Рентгенографию дополняли бронхоскопией, томографией легких для детализации внутренней структуры инфильтрата, корней легких, а также с целью дифференциальной диагностики. Рентгеноскопию и УЗИ использовали для определения жидкости в плевральной полости. Динамику показателей гемодинамики оценивали по данным суточного монито-рирования АД, ЧСС, ЦВД, динамике ЭКГ и эхокардиографии. С целью выявления этиологического фактора, а также возможной коррекции антимикробной химиотерапии в процессе лечения исследовали мокроту, промывные воды из трахеобронхиального дерева, гемокультуру, раневое содержимое. Больные обеих групп получали комплексную интенсивную терапию, согласно патогенеза основной нозологии, тяжести состояния.
Выделение ДНК и генотипирование методом аллель-специфической гибридизации по локусам С5ТМ1^е1) С5ТТ1^е1), С5ТР1(Л3130), МШЩС677Т) описано ранее [16].
Для выявления точковой мутации (Л4889С) в гене СУР1Л1 проводили аллельспецифическую ПЦР (рис. 1) с использованием внешних (Б и Я) и внутренних (специфических, и Яш) праймеров:
Б: 5,-gagctccactcacttgacacttct -3';
Я: 5'-cagtgtctatgagtttcaggctgaatctt-3',
Fw: 5'-gaagtgtatcggtgagacca -3';
Яш: 5'-ctcccagcgggcaac -3'.
Для исключения вероятности ингибирования ПЦР-реак-ции образцы проб с делеционными вариантами СБТМ1 0/0 СЗТТ1 0/0 дополнительно проверяли отдельной ПЦР с внутренним контролем (рис. 2).
Полученные результаты обработаны с использованием пакета прикладных программ ЗТЛТКТГСЛ 6,0. Статистически значимыми считались значения £><0,05.
Рис. 1. Электрофореграмма ПЦР-продуктов генов GSTM1, GSTT1.
Верхняя полоса соответствует GSTT1 — 459 п. н., нижняя полоса — GSTM1 — 271 п. н., отсутствие какой-либо из полос — нет соответствующего фермента, отсутствие обеих полос — двойная делеция. № 1, 3, 8, 11 GSTT1+/GSTM1 0/0; № 2, 10 GSTT1 0/0 GSTM1+; № 5, 7, 9 GSTT1+ GSTM1+; № 4, 6 GSTT1 0/0 GSTM1 0/0.
Слева — М-маркер молекулярных весов GenePak™ DNA Ladder M50 (100—1000 п. н.).
В табл. 1 приведена краткая сводка литературных данных по уровням полиморфизма и активности ферментов для генотипов 5 изученных локусов.
Результаты и обсуждение
Обе группы статистически сопоставимы по полу и возрасту. В группе с ВП превалировали больные с односторонним поражением легких, составив 72,0%, более половины из них (67,2%) с локализацией в правом легком. Во II группе больные с НП составили 60%, при этом, двусторонние пневмонии составили 66,7%, что соответствовало достоверному увеличению больных с тяжелым течением заболевания. Летальность в I группе составила 6,1% (6 человек), во II группе 26,3% (25 человек, из которых у 24 развилась НП). Длительность госпитализации больных I группы составила 27,1±8,7 суток, II группы — 47,3±22,4 суток.
M i 2 3 4 5 6 7 S 9 10 11
Рис. 2. Электрофореграмма ПЦР-продуктов гена CYP1A1.
№ 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11 генотип CYP1A1(A/A); № 5, 9 генотип (A/G). Полосы: 462 п. н. — внешние праймеры; 285 п. н. — полоса дикого типа; 211 п. н. — полоса мутантного варианта. Слева — М-маркер молекулярных весов GenePak™ DNA Ladder M50 (50—500 п. н.).
Таблица 1
Характеристики изученных полиморфных локусов
Локусы Полиморфные Идентификационный Фенотипы Средние частоты генотипов
варианты номер SNP генотипов (по данным ОМ1М)*
GSTM1 Инсерция (+) - — Отсутствие фермента: 0/0. +/+—0,12,
делеция (0/0) Наличие фермента: +/0—0,38,
+/0 либо +/+ 0/0—0,50
GSTT1 Инсерция (+) - — Отсутствие фермента: 0/0. +/+—0,38,
делеция (0/0) Наличие фермента: +/0—0,42,
+/0 либо +/+ 0/0—0,20
GSTP1 A313G rs 1695 Пониженная активность A/A—0,47,
фермента для генотипа G/G, A/G—0,40,
Ile105Val G/G—0,13
CYP1A1 A4889G rs 1048943 Повышенная активность В большинстве
фермента для генотипа A/G, популяций белой
G/G, Ile462Val расы частота
аллелей: A/A-0,92-0,96,
A/G-0,04-0,08,
G/G-0,00 (обзор
популяционных
данных) [26]
MTHFR C677T rs 1801133 Пониженная активность С/С-0,49,
и повышенная термолабильность C/T-0,45,
фермента для генотипа T/T, T/T-0,06
Ala222Val
Примечание. * — Online Mendelian Inheritance in Man.
Таблица 2
Частоты однолокусных генотипов для исследованных групп больных (%)
Локусы Генотипы Контроль Группа I Группа II (n=95)
(n=160) (n=99) подгруппа IIA (n=57) подгруппа 11В (и=38)
CYP1A1 A/A 94,6 87,2 90,7 83,3
A/G 5,4 12,8* 9,3 16,7
GSTM1 0/0 51,7 42,4 55,4 36,1
+ 48,3 57,6 44,6 63,9
GSTT1 0/0 18,0 23,2 14,3 5,6
+ 82,0 76,8 85,7 94,4
GSTP1 A/A 44,1 49,0 37,5 33,3
A/G 49,2 48,0 53,6 61,1
G/G 6,8 3,0 8,9 5,6
MTHFR C/C 41,6 42,7 50,0 40,0
C/T 49,4 47,9 40,7 54,3
T/T 9,0 9,4 9,3 5,7
Примечание. Здесь и в табл. 3: * — р<0,05 по сравнению с контролем.
Таблица 3
Частоты двулокусных генотипов по генам GSTM1-GSTT1 для обеих групп больных
Выборка ( число случаев) GSTT1 GSTM1 (%)
0/0 +
Контроль 0/0 8,4 9,6
n=160 + 43,3 38,8
Группа I 0/0 7,1 16,2
n=99 + 35,4 41,4
IIA 0/0 7,1 7,1
n=57 + 48,2 37,5
IIB 0/0 2,8 2,8
n=38 + 33,3 61,1*
Результаты анализа изменчивости 5 локусов в исследованных группах представлены в табл. 3 (частоты генотипов) и 4 (частоты гаплоидных аллельных комбинаций). Все локусы находились в состоянии равновесия по Харди-Вайнбергу. Генотипические и аллельные частоты по отдельно взятым локусам в изученных группах значимо не отличались (практически совпадали). Исключение составляло распределение генотипов (и аллелей) локуса СУР1Л1 для больных с ВП. В этой группе больных аллель 4889С, соответствующий повышенной активности фермента, встречался значимо чаще, чем в контроле (12,8% против 5,4% в контроле; 0Я=2,6; р=0,034).
Определение частоты двулокусных генотипов по генам ОЗТМ1-ОЗТТ1 для различных групп больных (табл. 3) выявило, что при тяжелых травмах, перитонитах чаще удается избежать пневмонии при генотипе 05ТМ1 + ОБТТ1 + : 61,1% (подгруппа II А) против 38,8% в контроле (р=0,022) или 61,1 против 37,5% в подгруппе 11В (р=0,045;0Я=2,6). Однолокусные генотипы ОЗТМ1 + и ОЗТТ1 + также оказывают протективное воздействие на уровне тенденции (табл. 2). При этом среди больных 11-й группы частоты генотипов по локусам ОЗТМ1-ОЗТТ1 не отличались от контроля.
У большинства больных ВП к исходу 5—7-х суток после начала потенциально эффективной антибактериальной терапии регрессировали клинические проявле-
ния заболевания (нормализовалась температура тела, снижался лейкоцитоз, уменьшался кашель и частота дыхания и др.), но рентгенологические признаки выздоровления, как правило, отстают, занимая 2,5—3 недели. При неосложненном течении ВП длительность госпитализации составила 19—23 дня (в среднем, 21,4±2,3), при осложненном течении — от 24 до 81 суток, в среднем 31,9±11,5.
В группе с ВП у 60 (60,6%) человек развились осложнения, среди которых плеврит и миокардит составляли абсолютное большинство (рис. 3), а в 9,1% случаях они сочетались у одного и того же больного. Так плеврит был зарегистрирован в 50% случаях, отек легких — 5,1%, эмпиема плевры — в 3,0%, ОРДС — в 2,0%, абсцесс легкого с деструкцией легочной ткани — в 2,0%.
Частоты двулокусных генотипов по генам ОЗТТ1-ОЗТМ1 были заметно сопряжены с осложнениями при ВП (табл. 4). Обнаружено, что осложнения чаще возникают для генотипов ОЗТТ1 + ОЗТМ1 0/0 (0Я=3,2; р=0,010). При этом генотип СЗТТ1 0/0 ОЗТМ1 0/0 оказывает незначимое протективное воздействие (0Я=0,23 при р=0,072).
По результатам проведенного исследования, у больных с НП осложнения (гидроторакс, ОРДС, отек легких, абсцесс легкого, эмпиема плевры) развились у 54 (94,7%) больных, 24 (44,4%) из которых впоследствии умерли. Длительность заболевания при осложнен-
Таблица 4
Частоты двулокусных генотипов по генам GSTM1-GSTT1 для больных с осложнениями при ВП
Выборка (число случаев) GSTT1 GSTM1 (%)
о/о +
Без осложнений (n=39) 0/0 12,8 15,4
+ 20,5 51,3
Осложнения (n=60) 0/0 3,3 16,6
+ 45,0 35,0
ном течении НП составила от 19 до 323 суток, в среднем 63,7±37,8.
Ферменты детоксикации ксенобиотиков обеспечивают общую устойчивость организма к факторам внешней и внутренней среды. Нарушение баланса в метаболических путях за счет изменений активности ферментов, обусловленных генетическим полиморфизмом, может вызывать нарушение окислительно-восстановительного гомеостаза. На 1-й стадии детокси-кации ксенобиотиков происходит их активация посредством цитохромов P-450 и ряда других ферментов. Образующиеся при этом промежуточные электро-фильные метаболиты обладают токсическими свойствами. Для эффективной детоксикации ксенобиотиков необходимо равновесие между ферментами первой и второй фазы [15]. Наиболее полно ферменты детокси-кации представлены в печени, но для большинства из них, показана экспрессия и в других органах, в том числе, в легких и бронхах, например, глутатион-S трансфе-раз и цитохромов P-450 [18]. CYP1A1 — индуцибель-ный фермент 1 фазы детоксикации — характеризуется внепеченочной экспрессией и, под воздействием многих вредных факторов, в высоких концентрациях регистрируется в легких, включая клетки «быстрого реагирования» иммунной системы организма — альвеолярные макрофаги [27]. Минорный вариант CYP1A1 4889G (462Val) характеризуется увеличенной каталитической активностью этого гена и, соответственно, высокореактивные продукты его метаболизма в значительно большем, по сравнению с ферментом дикого типа, количестве присутствуют в организме. В многочисленных работах показана ассоциация данного полиморфизма с различной легочной патологией, в том числе воспалительными процессами, под воздействием химических и механических факторов [18, 27]. В исследованной когорте нельзя полностью исключить совокупного влияния токсичных соединений и генотипа на развитие ВП (курение, воздействие горюче-смазочных материалов, выхлопные газы и др.). Однако данного объяснения причин увеличения числа носителей минорного варианта CYP1A1 у больных ВП, по сравнению с контролем, недостаточно.
В результате совместного действия многочисленных высокополиморфных ферментов системы детокси-кации в организме поддерживается определенный баланс. При различных инфекциях этот баланс нарушается, в случаях с индуцибельным ферментом, обладающим повышенной активностью (CYP1A1 462 Val), это нарушение может приводить к более сущест-
□ Плеврит □ Нефропатия
■ Миокардит ■ Эмпиема плевры
□ I liieiiMQTQp;iKC. □ -Alie|к'сч: легкою
■ Отек легких
Рис. 3. Осложнения в группе больных с внебольничной пневмонией.
венным для организма изменениям. Активация макрофагов, нейтрофилов и эозинофилов сопровождается широким спектром химических процессов, вызывающих образование кислородных радикалов. Последние могут непосредственно стимулировать воспалительные клетки и амплифицировать воспалительные и окислительные реакции. Кроме того, эндотоксины (бактериальные липополисахариды), гипоксия, медиаторы воспаления вызывают уменьшение экспрессии СУР1Л1 [28, 29]. Нарушение баланса в системе детоксикации в условиях развивающегося оксидативного стресса может приводить к усугублению процесса, более выраженного у носителей минорного варианта СУР1Л1. По результатам проведенного нами исследования, было выявлено, что 8,08% больных с осложненным течением ВП, являются носителями минорного СУР1Л1.
Во II группе больных в 40% случаях не развилась НП. Наличие ферментов второй фазы детоксикации ксенобиотиков глутатион-8-трансфераз ОЗТМ1 и ОЗТТ1 ассоциировалось в данной работе с меньшим риском возникновения НП. Частота встречаемости ОЗТМ1 и ОЗТТ1 у больных подгруппы ПБ было 60,5 и 86,8%, соответственно.
Высокая частота делеционного полиморфизма ОЗТМ1 и ОЗТТ1, а также частичная перекрестная субстратная специфичность некоторых глутатион-8-транс-фераз, а именно, ОЗТМ, ОЗТР и ОЗТЛ, гипотетически предполагают некоторую избыточную протективную активность ферментов глутатионового пула. Учитывая значимость этих ферментов в развитии патологии со стороны органов дыхания, можно предположить, что повышенный пул глутатион-8-трансфераз при крити-
ческих состояниях обеспечивает большую устойчивость организма к инфекционным осложнениям. В группе IIB у 7 пострадавших (18,4%) были осложнения со стороны органов дыхания (травматический пневмо-нит — 2, малый гидроторакс — 3, тромбоэмболия мелких ветвей легочной артерии — 1, жировая эмболия, легочная форма — 1), но без дальнейшего развития пневмонии.
Статистически достоверные данные получены в отношении ассоциации возникновения осложнений ВП и комбинации генотипов GSTT1 + GSTM1 0/0. Эти результаты, хотя и кажутся несколько неожиданными, однако коррелируют с литературными данными и вполне объяснимы с точки зрения специфичности энзиматиче-ской активности соответствующих ферментов. В результате воспалительных и оксидативных процессов образуется большое количество реактивных метаболитов — субстратов для GSTM1, влияющего на индивидуальную чувствительность организма к эндогенным метаболитам оксидативного стресса [30]. Возможно, аллергизация организма при генотипе GSTM1 0/0 [31] вносит существенный вклад в развитие осложненной пневмонии. Среди больных I группы встречаемость GSTM1 0/0 составила 37,4%, осложненное течение ВП диагностировано в 21,2%, среди умерших в данной группе — в 3,0%. Во II группе частота встречаемости GSTM1 0/0 составила 49,5%; среди больных подгруппы с НП — в 86,8%, летальный исход констатирован в 42,1% случаев из них. GSTT1 участвует в детоксикации небольших молекул, например, дихлорметана, оксида этилена и др., по отношению к ряду соединений GSTT1 проявляет активность как фермент 1 фазы детоксика-ции, вызывая образование промежуточных цито- и ге-нотоксичных метаболитов [30].
В многочисленных исследованиях в разных лабораториях показана корреляция мажорного варианта GSTT1 + с различными заболеваниями сердечно-сосудистой системы и другими патологиями, ассоциированными с курением и неблагоприятной экологией [30, 32, 33]. Подавляющее число больных исследованных групп (80,4%) являются носителями функционального алле-ля GSTT1 (вариант + /+ или +/null).
В данной работе не было выделено отдельных групп в зависимости от нозологической формы ослож-
Литература
1. Чучалин А. Г., Синопальников А. И, Стручинский Л. С. и соавт. Вне-больничная пневмония у взрослых: практические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике. Клин. микроб. антимикроб. химиотер. 2006; 8: 54—86.
2. BartlettJ. G, DowellS. F, MandellL. A. et al. Practtice guidelines for the management of community-acquired pneumonia in adults. Clin. Infect. Dis. 2000; 31: 347—382.
3. Niedermann M. S, Mandell L. A., Anzueto A. et al. Guidelines for the management of community-acquired pneumonia. Diagnosis, assessment of severity, antimicrobial therapy and prevention. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2001; 163: 1730—1754.
4. American thoracic society. Guidelines for the initial management of adults with community-acquired pneumonia. Diagnosis assesment of severity and initial antimicrobial therapy. Amer. Rev. Resp. Dis. 1993; 148 (5): 1418—1426.
нений, однако, на сегодняшний день известна ассоциация генотипа GSTT1 + с сердечно-сосудистыми заболеваниями и увеличенным риском рака печени и почек при контакте с галоидированными органическими растворителями [30]. Печень и почки — это основные органы, в которых экспрессируется GSTT1. Экстрапульмо-нальные осложнения в виде миокардита и нефропатии среди больных с ВП составили 33,3 и 8,1%, а в группе с НП 65,8 и 34,2%, соответственно. Частота встречаемости мажорного варианта наблюдалась у больных I группы в 71,7% случаев, во II группе — в 90,5%, среди них больные с НП составили — 89,5%.
Структура осложнений, развивающихся при пневмониях различного генеза, будет изучаться нами по мере накопления материала.
Знание генотипа по кандидатным локусам, в сочетании с возможной профессиональной или бытовой вредностью, полезно для выявления групп наличия/отсутствия риска по всем изученным когортам: внеболь-ничные пневмонии, нозокомиальные пневмонии и осложнения при них.
Выводы
1. Предрасположенность к острой внебольнич-ной пневмонии для носителей минорного аллеля (4889G) в локусе CYP1A1 : 12,7 против 5,4% в контроле (p=0,034; OR=2,6).
2. Пневмония как осложнение тяжелых травм и общего перитонита статистически достоверно реже встречается у лиц с генотипом GSTM1+ GSTT1+. Одно-локусные генотипы GSTM1+ и GSTT1+ также оказывают протективное воздействие на уровне тенденции. При этом для группы с НП частоты генотипов по локу-сам GSTM1-GSTT1 не отличались от контроля.
3. Осложнения в группе с внебольничной пневмонией чаще возникают у больных с генотипами GSTT1 + GSTM10/0 (OR=3,2; p=0,010).
Работа выполнена при финансовой поддержке программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные науки — медицине», 2008.
5. Чучалин А. Г., Синопальникова А. И. (ред.) Клинические рекомендации. Внебольничная пневмония у взрослых. М.: Атмосфера; 2005.
6. Раков А. Л, Комаревцев В. Н, Харитонов М. А, Казанцев В. А. Особенности внебольничной пневмонии у военнослужащих в период вооруженного конфликта на Северном Кавказе в 1995—1996 гг. ВМЖ 2005; 7: 23—30.
7. Кацуба А. М, Королева Е. Б., Щекин В. М, Волков К. Л. Актуальные вопросы квалифицированной и специализированной пульмонологической помощи больным пневмонией в условиях базового гарнизонного госпиталя. В кн.: Тез. науч.-практич. конфер. М.: 2000. 17—19.
8. Сиротко И. И. Клинико-эпидемиологические особенности острых бронхолегочных заболеваний у лиц молодого возраста в организованных коллективах: автореф. дис. ... д-ра мед.наук. Самара; 2001.
9. Гучев И. А., Синопальников А. И., Ульянов В. А., Клочков О. И. Современные подходы к ведению больных внебольничными пневмониями в воинских коллективах. ВМЖ 2001; 322 (11): 29—35.
10. Hospital-acquired pneumonia guideline committee of the American thoracic sosiety & infectious diseases society of America. Guidelines for the management of adults with hospital-acquired, ventilator-associated, and healthcare-associated pneumonia. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2005; 17: 388-416.
11. Tobin M. J. Pediatrics, surfactant, and cystic fibrosis in AJRCCM 2002. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2003; 167: 333-344.
12. Rahman S. H, Ibrahim K., Larvin M., McMahon M.J. The null polymorphism of the glutathione-S-transferase gene (GST-T1) is protective in acute pancreatitis. British J. Surgery 2001; 88 (1): 1—2.
13. Concolinoa P., Cecchettic F., D'Autiliad C. et al. Association of periodontitis with GSTM1/GSTT1-null variants-A pilot study. Clinical Biochemistry 2007; 40 (13—14): 939—945.
14. Mittal R. D, Manchanda P. K., Bid H. K., Ghoshal U. C. Analysis of polymorphisms of tumor necrosis factor-alpha and polymorphic xenobiotic metabolizing enzymes in inflammatory bowel disease: study from northern India. J. Gastroenterol. Hepatol. 2007; 22 (6): 920—924.
15. Баранов В. С, Баранова Е. В., Иващенко Т. Э., Асеев М. В. Геном человека и гены «предрасположенности». Введение в предиктивную медицину. СПб.: Интермедика; 2000.
16. Сальникова Л. Е, Фомин Д. К., Елисова Т. В. и соавт. Изучение связи цитогенетических и эпидемиологических показателей с генотипами у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС. Радиационная биология. Радиоэкология 2008; 48 (3): 303—312.
17. Korytina G. F., Yanbaeva D. G., Babenkova L. I. et al. Genetic polymorphisms in the cytochromes P-450 (1A1, 2E1), microsomal epoxide hydrolase and glutathione S-transferase M1, T1, and P1 genes, and their relationship with chronic bronchitis and relapsing pneumonia in children. J. Mol. Med. 2005; 83 (9): 700—710.
18. Cantlay A. M., Lamb D., Gillooly M. et al. Association between the CYP1A1 gene polymorphism and susceptibility to emphysema and lung cancer. Clin. Mol. Pathol. 1995; 48 (4): 210—214.
19. Gilliland F. D, Gauderman W. J., Vora H. et al. Effects of glutathione-S-transferase M1, T1, and P1 on childhood lung function growth. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2002; 165 (5): 710—716.
20. Imboden M., Downs S. H., Senn O. et al. Glutathione S-transferase genotypes modify lung function decline in the general population: SAPAL-DIA cohort study. Respiratory Res. 2007; 8: 2.
21. Holley S. L., Fryer A. A., Haycock J. W. et al. Differential effects of glu-tathione S-transferase pi (GSTP1) haplotypes on cell proliferation and apoptosis. Carcinogenesis 2007; 11: 2268—2273.
22. Dorion S., Lambert H., Landry J. Activation of the 38 signaling pathway by heat shock involves the dissociation of glutathione S-transferase Mu from Askl. J. Biol. Chemistry 2002; 277 (34): 30792-30797.
23. Tablan O. C., Anderson L. J., Besser R. et al. Recommendations of CDC and the Healthcare infection control practices advisory committee: guidelines for preventing health-care-associated pneumonia, 2003. Morb. Mortal Wkly. Rep. 2004; 53 (RR-3): 1-36.
24. Гельфанд Б. Р., Белоцерковский Б. З., Проценко Д. Н. Нозокомиаль-ная пневмония в хирургии. Методические рекомендации РАСХИ. М.: 2004. 5-15.
25. Glinical pulmonary infection score; Pugin J., Auckenthaler R. et al. Diagnosis of ventilator-associated pneumonia by bacteriological analysis of bronchoscopic and non bronchoscopic «blind» bronchoalveolar lavage fiuid. Am. Rev. Respire Dis. 1991; 143: 1121-1129.
26. Masson L. F., Sharp L., Cotton S. C., LittleJ. Cytochrome P-450 1A1 gene polymorphisms and risk of breast cancer. Am. J. Epidem. 2005; 161 (10): 901—915.
27. Thum T., Erpenbeck V. J., MoellerJ. et al. Expression of xenobiotic metabolizing enzymes in different lung compartments of smokers and nonsmok-ers. Environmental Health Perspectives 2006; 114 (11): 1655—1661.
28. Ke S., Rabson A. B., Germino J. F. et al. Mechanism of suppression of cytochrome P-450 1A1 expression by tumor necrosis factor-alpha and lipopolysaccharide. J. Biol Chem. 2001; 276 (43): 39638—39644.
29. Zhang N., Walker M. K. Crosstalk between the aryl hydrocarbon receptor and hypoxia on the constitutive expression of cytochrome P4501A1 mRNA. Cardiovasc. Toxicol. 2007; 7 (4): 282—290.
30. Habdous M., Herbeth B., Haddy N. et al. Smoking, genetic polymorphisms of glutathione S-transferases and biological indices of inflammation and cellular adhesion in the STANISLAS study. EXCLI J. 2004; 3: 58—67.
31. Wanand J., Diaz-Sanchez D. Phase II enzymes induction blocks the enhanced Ig production in B cells by diesel exhaust particles. J. Immunol. 2006; 177: 3477—3483.
32. Marinho C., Alho I., Arduino D. et al. GST M1/T1 and MTHFR polymorphisms as risk factors for hypertension. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2007; 353 (2): 344—350.
33. Girisha K. M., Gilmour A., Mastana S. et al. T1 and M1 polymorphism in glutathione S-transferase gene and coronary artery disease in North Indian population. Indian J. Med. Sci. 2004; 58 (12): 520—526.
Поступила 23.09.08
План научно-организационных мероприятий
ГУ НИИ общей реаниматологии РАМН в 2009 г.
1. Сертификационный курс анестезиологов-реаниматологов (март-апрель) — 20 дней.
2. Конференция, посвященная 100-летию со дня рождения академика РАМН В. А. Неговского
(март).
3. Симпозиум «Актуальные проблемы реаниматологии» в рамках XVI Российского националь-
ного конгресса «Человек и лекарство» (апрель) — 1 день.
4. Международный (7-й ежегодный) симпозиум «Острая дыхательная недостаточность»
(июнь) — 2 дня.
5. Сертификационный курс анестезиологов-реаниматологов (ноябрь-декабрь) — 20 дней.
6. Конференция молодых ученых (декабрь) — 1 день.
