CC BY
61
УДК 616.24-002.5-053.2:601.41:575
С.Г. Звонкова, О.Б. Огарков, Е.Ю. Зоркальцева
ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ DC-SIGN -336А^, МСР1 -2518A/G, INFy +874А/Т И КОНСТИТУЦИОНАЛЬНЫХ ТИПОВ У ДЕТЕЙ С ТУБЕРКУЛЕЗНОЙ ИНФЕКЦИЕЙ
Иркутский государственный институт усовершенствования врачей (Иркутск) Иркутский областной противотуберкулезный диспансер (Иркутск)
Генетические исследования однонуклеотидного полиморфизма (SNP) генов (DC-SIGN —336A/G, MCP1 —2518A/G, INFy +874A/T) проведены у 60 больных туберкулезом, детей, 86 инфицированных и. у 100 здоровых детей. Не выявлено достоверных различий между выборками детей больных туберкулезом, инфицированных и здоровых по изучаемым, трем, генетическим, локусам. Выявлено наличие взаимосвязи между сочетанием, гомозиготных вариантов (АА) среди, всех кандидатных генов и. размером, рубца БЦЖ у инфицированных и здоровых детей, а также хроническим, течением, туберкулезного процесса с формированием, кальцинатов. Рассмотрено распределение генотипов по аллелям, (среди, изучаемых генов) в зависимости от. типа конституции, наличия контакта с больным туберкулезом, и. характера течения туберкулезного процесса. Не различалось распределение генотипов и. соотношение аллелей как у детей с разными конституциональными, типами, так и. среди, детей, заболевших без контакта и. не заболевших из контакта. Среди больных детей с хроническим, течением, туберкулезного процесса получены, достоверные отличия, (р = 0,003) в распределении, соотношения аллелей A/G в SNP МСР1 -2518 А/G.
Ключевые слова: туберкулез, восприимчивость, однонуклеотидный полиморфизм (SNP) генов, DC-SIGN, MCP1, INFy, соматотип
POLYMORPHISM PECULIARITIES OF GENES DC-SIGN-336A/G, MCP1-2518A/G, INFy +874A/T AND CONSTITUTIONAL TYPES IN CHILDREN WITH TUBERCULOSIS INFECTION
S.G. Zvonkova, E.Yu. Zorkaltseva, O.B. Ogarkov
Irkutsk State Institute of Physicians’ Training, Irkutsk Regional TB Dispensary, Irkutsk
Genetic studies of single-nucleotide polymorphism (SNP) of genes (DC-SIGN -336A/G, MCP1 -2518A/G, INFy +874A/T) were performed in 60 children with, tuberculosis, 86 children infected, with, tuberculosis and in 100 healthy children. The sampling did. not reveal any significant differences in three genetic loci in children with tuberculosis and in infected, and. healthy children. The interrelation, was found, between the combination of homozygous variants (AA) of all candidate genes and. the size of BCG scar in infected, and. healthy children, as well as in children with chronic tuberculosis with calcification. Genotypes were distributed, along the alleles (among the genes studied) depending on the type of constitution, contact with, a tuberculosis patient and. character of tuberculosis course. No differences were recorded in distribution, of genotypes and. ratio of alleles in children with, different constitutional types, in children infected, without contact and. in children non-infected with contact. Valid differences (p = 0,003) were recorded in the allele ratio A/G in SNP MCP1 -2518A/G in patients with, chronic tuberculosis.
Key words: tuberculosis, susceptibility, single-nucleotide polymorphism (SNP) of genes, DC-SIGN, MCP1, INFy, somatotype
Благодаря достижениям программы «Геном человека» появилась возможность идентифицировать гены и их аллели, от экспрессии которых зависит подверженность человека различным заболеваниям [5]. Проведены научные исследования, изучающие взаимосвязи туберкулеза с различными генетическими маркерами, выявлены ассоциации заболевания с полиморфизмом ряда генов иммунной системы [8]. Однако информация о генах человека, участвующих в контроле туберкулезной инфекции, представлена все еще не достаточно [2, 4]. Первой линией обороны человеческого организма от патогенов являются механизмы неспецифического иммунитета, отвечающие за раннее распознавание и утилизацию микроорганизмов. В первую очередь к эффекторам этого звена иммунной системы относятся фагоциты — макрофаги и
дендритные клетки. Фагоцитирующие клетки экспрессируют ряд клеточных рецепторов, известных как паттерн-распознающие (pattern recognition receptors) [11]. На одном из таких рецепторов — CD209 (ген DC-SIGN) в последнее время сосредоточено внимание многих исследователей в связи с его важной ролью при туберкулезе [12] и ряде других инфекций [11]. Для жителей Южной Африки была обнаружена протективная роль аллелей —871G и
— 336A гена DC-SIGN при туберкулезной инфекции [6], аналогичное исследование полиморфизма гена DC-SIGN у жителей Колумбии (Южная Америка) не выявило достоверных различий между когортой больных туберкулезом и здоровыми людьми [10]. Проведенные исследования полиморфизма генов MCP1 —2518A/G, INFy +874A/T выявили у больных туберкулезом в ряде популяций людей
достоверные отличия от контрольной группы. Для двух популяций — жителей Мексики и Кореи было показано достоверное различие в распределении генотипов между больными легочным туберкулезом и здоровыми людьми в промоторе гена моноцитарно-го хемоатрактивного белка 1 (МСР1 — 2518Л^) [9]. Для больных легочным туберкулезом из Хорватии было показано, что у пациентов-носителей аллеля + 874А гена гамма интерферона (^Бу) достоверно чаще встречается микробиологически подтвержденный туберкулез [7]. Наследование признаков восприимчивости и устойчивости к туберкулезу носит сложный, полигенный характер. Изучать генетические показатели следует в комплексе. В качестве генетического фактора изучается и такой показатель конституциональных особенностей организма как соматотип, вклад наследственных признаков в который составляет 70 — 80 % [1].
Цель исследования: выявить особенности однонуклеотидного полиморфизма (SNP) трех локусов -336А^ DC-SIGN, -2518А^ МСР1, + 874А/Т ^Бу генов человека и типов конституции у детей с туберкулезной инфекцией по сравнению со здоровым контролем.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Работа проводилась в 2008 — 2010 гг. в детских дошкольных и школьных общеобразовательных учреждениях г. Иркутска, в детском доме № 2 г. Иркутска, на базе ГУЗ «Областная детская туберкулезная больница» (ОДТБ). Генетические исследования полиморфизма генов (DC-SIGN гена —336А^, гена МСР1 -2518А^, гена ЮТу + 874А/Т) проводили на базе ГУЗ «Иркутский областной клинический консультативно-диагностический центр». ДНК от больных туберкулезом, инфицированных и здоровых детей выделяли из щечных соскобов с помощью набора «ДНК-сорб» производства ЦНИИ Эпидемиологии по протоколу производителя. Для определения однонуклеотидного полиморфизма (SNP) вышеперечисленных генов использовали ПЦР в реальном времени по протоколу описанному ранее [3]. Проводили определение соматотипа в зависимости от соотношения костной, мышечной и жировой ткани по методике, изложенной в методических рекомендациях «Диагностика типа конституции...» (Иваново, 1986) и модифицированной нами [1].
Проведено комплексное обследование 290 детей: 100 здоровых (туберкулин отрицательных),
90 инфицированных и 100 больных разными клиническими формами туберкулеза детей, в т.ч. генетические исследования однонуклеотидного полиморфизма (SNP) генов (DC-SIGN —336A/G, MCP1 -2518A/G, INFy +874A/T) проведены у 60 больных туберкулезом детей, 86 инфицированных и у 100 здоровых детей.
Статистическая обработка данных осуществлялась на персональном компьютере с помощью пакета программ BIOSTAT (C. Гланц, 1999). Распределение генотипов в соответствии с равновесием по Харди-Вайнбергу между сравниваемыми группами вычисляли с использованием Hardy-Weinberg Equilibrium Calculator [URL:http://www.changbioscience. com/genetics/hardy.html]. Проверку значимости различий в распределении соматотипов, генотипов и соотношения аллелей в исследуемых группах проводили с использованием критерия х2 Пирсона.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В результате исследования соматотипов были определены конституциональные типы: астено-идный и астеноидно-торакальный; торакальный и торакально-мышечный; мышечный и мышечно-дигестивный.
Распределение соматотипов между здоровыми и инфицированными детьми не различалось (р > 0,05).
Сравнение между здоровыми и больными детьми показало преобладание астеноидного и астеноидно-торакального соматотипов у больных детей (х2 = 12,288; р = 0,000; р < 0,05). Среди здоровых было больше детей с мышечным и мышеч-но — дигестивным телосложением (х2 = 4,099; р = 0,043; р < 0,05).
Между инфицированными и больными туберкулезом статистически достоверная разница получена у детей с астеноидным и астеноидно-торакальным соматотипами, которые преобладали среди больных туберкулезом (х2 = 7,053; р = 0,008; р < 0,05).
В других конституциональных типах разница статистически не значима (р > 0,05).
Распределение изученных аллельных вариантов генов в исследуемых группах соответствовало ожидаемому при равновесии Харди — Вайнберга. В таблицах 1—3 приведены абсолютные и относительные частоты генотипов и аллелей для генов DC-SIGN -336A/G, MCP1 -2518A/G и INFy + 874A/T.
Таблица 1
-336A/G полиморфизм промотора гена DC-SIGN
Группа Аллель Генотип
А G АА АG GG
99/118 19/118 42/59 15/59 2/59
(0,844) (0,156) (0,712) (0,264) (0,024)
145/170 25/170 64/85 17/85 4/85
Инфицированные (0,868) (0,132) (0,753) (0,23) (0,017)
Здоровые 161/200 39/200 66/100 29/100 5/100
(0,812) (0,188) (0,66) (0,305) (0,035)
Таблица 2
-2518A/G полиморфизм промотора гена МСР1
Группа Аллель Генотип
А G АА АЭ GG
82/120 38/120 26/60 30/60 4/60
(0,658) (0,342) (0,433) (0,45) (0,117)
Инфицированные 124/170 46/170 45/85 34/85 6/85
(0,728) (0,272) (0,529) (0,396) (0,074)
Здоровые 134/196 62/196 46/98 42/98 10/98
(0,685) (0,315) (0,469) (0,431) (0,099)
Таблица 3
+874А/Т полиморфизм гена INFy
Группа Аллель Генотип
А Т АА АТ ТТ
76/120 44/120 27/60 22/60 11/60
(0,671) (0,329) (0,45) (0,442) (0,108)
Инфицированные 106/172 66/172 32/86 42/86 12/86
(0,61) (0,39) (0,372) (0,476) (0,152)
Здоровые 108/192 84/192 30/96 48/96 18/96
(0,559) (0,441) (0,313) (0,493) (0,194)
Исследованный однонуклеотидный полиморфизм (SNP) в трех изучаемых генах DC-SIGN гена -336A/G, гена МСР1 -2518A/G, гена INFy + 874A/T не выявил достоверных различий между выборками больных туберкулезом, инфицированными и здоровыми детьми.
Среди больных и здоровых детей астеноидного и астеноидно-торакального типов конституции выявлена тенденция к преобладанию аллеля —336А в гене DC-SIGN в группе больных туберкулезом (х2 = 3,142; р = 0,076).
Выявлено наличие взаимосвязи между сочетанием гомозиготных вариантов (АА) среди всех вышеуказанных изучаемых генов и размером рубца БЦЖ. У инфицированных и здоровых детей носителей гомозиготных вариантов (АА) среди всех вышеуказанных изучаемых генов достоверно чаще встречались поствакцинальные кожные знаки размером 4 — 9 мм по сравнению с рубцами размером 0 — 3 мм (р = 0,05).
У больных туберкулезом детей хроническое течение туберкулезного процесса с формированием кальцинатов имело тенденцию чаще встречаться при сочетании гомозиготных вариантов (АА) среди всех кандидатных генов (р = 0,071).
При изучении полиморфизма МСР1 —2518A/ G у больных туберкулезом детей с хроническим течением процесса распределение генотипов было следующим: АА — у 11 детей, АG — у 1 ребенка, генотипа GG ни у кого не было. Распределение генотипов по аллелям у детей без хрони-зации процесса составило: АА — у 15 детей, АС
— у 29, СС — у 4. Соответственно соотношение аллелей A/G составило: с хроническим течением — 23/1, без хронического течения — 59/37 (х2 = 8,986; р = 0,003). Таким образом, у детей с хроническим течением туберкулеза выявлено преобладание аллели —2518А гена МСР1. Можно предположить, что аллель —2518А способствует
хроническому течению туберкулезного процесса.
Распределение генотипов и соотношение аллелей у детей с разными конституциональными типами, а также среди детей заболевших без контакта и не заболевших из контакта не различалось, что не подтверждает предположение о том, что восприимчивость к туберкулезу связана с изучаемыми генетическими локусами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, восприимчивость к туберкулезу связана с астеноидным и астеноидно-торакальным соматотипами, а устойчивость — с мышечным и мышечно-дигестивным.
Размер постпрививочного знака зависит от сочетания гомозиготных вариантов (АА) среди изучаемых нами трех генетических локусов (DC-SIGN гена, гена МСР1, гена INFy), аллель —2518А МСР1 неблагоприятно влияет на характер течения туберкулезного процесса, исходя из чего, можно сделать предположение, что изучаемые нами полиморфизмы вышеперечисленных генов влияют на характер клинического течения процесса при туберкулезе и не влияют на восприимчивость к туберкулезу, что позволяет предположить возможность индивидуального подхода к лечению туберкулеза у детей с АА генотипами.
В группу риска по туберкулезу могут быть включены инфицированные туберкулезом дети астеноидного и астеноидно-торакального типов конституции, что требует проведения им индивидуальных профилактических мероприятий для предотвращения развития туберкулеза.
ЛИТЕРАТУРА
1. Поблинкова Е.Ю. / Формирование противотуберкулезного иммунитета у детей в зависимости от социальных, генетических и экологических
факторов: дис. ... канд. мед. наук. — Иркутск, 1993. - С. 24.
2. Поспелов Л.Е., Мишин В.Ю., Сайдулаев А.А., Нагорная Е.Д. Туберкулез сегодня: матер. VII Российского съезда фтизиатров. — М., 2003. — С. 114.
3. Синьков В.В. и др. Полиморфизм генов DC — SIGN —336 A/С, MCP1 —2518 A/С и INFy + 874 A/T у больных легочным туберкулезом в Иркутской области // Сиб. мед. журн. — 2009. — № 7. — С. 30 — 33.
4. Сиренко И.А., Шматько С.А. Генетические аспекты туберкулезной инфекции у подростков // Проблемы туберкулеза. — 2002. — № 3. — С. 19 — 21.
5. Хаитов Р.М., Алексеев Л.П. Физиологическая роль главного комплекса гистосовместимости человека // Иммунология. — 2001. — № 3. — С. 4 — 12.
6. Barreiro L.B. et al. Promoter variation in the DC-SIGN- encoding gene CD209 is associated with tuberculosis // PLoS Med. — 2006. — Vol. 3, N 2. — Vol. e20. — P. 1—6.
7. Etokebe G.E. et al. Interferon-y Gene (T874 A and С2109 A) polymorphisms are associated with
Microscopy — positive tuberculosis // Scand. J. Immunol. - 2004. - Vol. 59, N 5. - P. 496-503.
8. Fernando Suran L., Britton Warwick J. Genetic susceptibility to mycobacterial disease in humans // Immunol. Cell Biol. - 2006. - Vol. 84, N 2. -P. 125-137.
9. Flores-Villanueva P.O. et al. A functional promoter polymorphism in monocyte chemoattractant protein-1 is associated with increased susceptibility to pulmonary tuberculosis // J. Exp. Med. - 2005. -Vol. 202. - P. 1649-1658.
10. Gomez L.M., Anaya J.M., Sierra - Filardi E. Analysis of DC - SIGN (CD 209) functional variants in patients with tuberculosis // Hum. Immunol. -2006. - Vol. 67, N 10. - P. 808-811.
11. Neyrolles O., Gicquel B., Quintana-Murci L. Towards a crucial role for DC-SIGN in tuberculosis and beyond // TRENDS in Microbiology. - 2006. -Vol. 14, N 9. - P. 383-387.
12. Tailleux L. et al. DC-SIGN is the major Mycobacterium tuberculosis receptor on human dendritic cells // J. Exp. Med. - 2003. - Vol. 197. - P. 121127.
Сведения об авторах
Звонкова Светлана Геннадьевна - аспирант кафедры туберкулеза ИГИУВ (664079, г Иркутск, м-н Юбилейный, 100; тел.: 89041308021; e-mail: sallyz@mail.ru)
Огарков Олег Борисович - к.б.н., заведующий лабораторным отделением ГУЗ «Иркутский областной противотуберкулезный диспансер» (664047, r. Иркутск, ул. Терешковой, 59; тел. (3952) 38-72-61; e-mail: obogarkov@yandex.ru) Зоркальцева Елена Юльевна - д.м.н., профессор, зав. кафедрой туберкулеза ИГИУВ (664079, г Иркутск, м-н Юбилейный, 100; тел.: 89500517012; e-mail: zorkaltsewa@mail.ru)
