CC BY
38
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
acquired immunodeficiency syndrome. In: Rich R.R. (Ed.). Clinical Immunology. Principles and Practice. 3rd Ed. Philadelphia: Elsevier Saunders; 2008: 553—60.
4. Simonova A.v., Pinegin B.v., Khaitov R.M., Prokopenko v.D. et al. Some features of humoral antibacterial immunity in HIv-infected and AIDS patients. Zhurn. mikrobiol. 1998; (3): 35—9. (in Russian)
5. Freguja R., Gianesin K., Zanchetta M., De Rossi A. cross-talk between virus and host innate immunity in pediatric HIv-1 infection and disease progression. New Microbiol. 2012; 35(3): 249—57.
6. Baranova S.v., Buneva v.N., Kharitonova M.A., Sizyakina L.P. et al. HIv-1 integrase-hydrolyzing IgM antibodies from sera of HIv-infected patients. Int. Immunol. 2010; 22(8): 671—80.
7. Pinegin B.v., cheredeyev A.N., Khaitov R.M. Evaluation of the hu-
man immune system: the complexity and achievement. Vestn. RAMN. 1999; (5): 11—5. (in Russian)
8. Khaitov R.M., Pinegin B.v., Yarilin A.A. Manual of clinical Immunology. Diagnosis of Diseases of the Immune System: a Guide for Physicians. [Rukovodstvo po klinicheskoy innunologii. Diagnis-tika zabolevaniy immunnoy sistemy: rukovodstvo dlya vrachey]. M.: GEOTAR Media; 2009. (in Russian)
9. Sizyakina L.P., Andreeva I.I. Diagnostic Method Stages of HIV-infection. Patent RF № 2251701, 2005. (in Russian)
10. Karaulov A.v. Clinical Immunology: A Textbook for Medical Students. [Uchebnik dlya studentov meditsinskikh vuzov]. M.: MIA; 1990. (in Russian)
Поступила 09.03.16 Принята в печать 07.06.16
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ И ИММУНОГЕНЕТИКА
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016 УДК 612.6.05.017.1.08
Шевченко А.В., Коненков В.И., Прокофьев В.Ф., Повещенко О.В., Лыков А.П., Бондаренко Н.А., Ким И.И.
КОНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ УРОВНЕЙ СПОНТАННОЙ И ИНДУЦИРОВАННОЙ ПРОДУКЦИИ ЦИТОКИНОВ TNA-a, IL-1ß, IL-4, IL-6 И IL-10 У ЗДОРОВЫХ ЛИЦ ЕВРОПЕОИДНОГО НАСЕЛЕНИЯ РОССИИ
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии» (НИИКЭЛ), 630060, г Новосибирск, Россия
Существует множество факторов, влияющих на уровень продукции цитокинов, включающих как генетические факторы, непосредственно регулирующие уровень экспрессии белкового продукта, так и их сетевые взаимодействия. Мы провели анализ уровня спонтанной и стимулированной Con A продукции мононуклеарными клетками периферической крови ряда ключевых цитокинов с учетом полиморфизма регуляторных регионов кодирующих их генов и генов их сетевого окружения.
Выявлена корреляция высокого уровня спонтанного IL-1P с IL-1P-31 с аллельным вариантом гена. Показана ассоциированность уровней цитокинов с полиморфизмом ряда каскадно синтезирующихся про- и противовоспалительных цитокинов как в спонтанной, так и в B ConA стимулированной продукции и с рядом комплексных генотипов. Результаты нашего исследования позволяют предположить, что полиморфизм в промоторных регионах генов отдельных цитокинов не только влияет на уровень продукции кодируемого ими белкового продукта, но и на производство других цитокинов, что в свою очередь определяет характер иммунного ответа.
Ключевые слова: спонтанная и Con A индуцированная продукция цитокинов; полиморфизм цитокинов.
Для цитирования: Шевченко А.В., Коненков В.И., Прокофьев В.Ф., Повещенко О.В., Лыков А.П., Бондаренко Н.А., Ким И.И. Конституциональные основы уровней спонтанной и индуцированной продукции цитокинов TNA-a, IL-1ft, IL-4, IL-6 И IL-10 у здоровых лиц европеоидного населения России. Иммунология. 2016; 37(5): 232-238. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-5-232-238
Shevchenko A.V., Konenkov V.I., Prokof'ev V.F., Poveshchenko O.V., Lykov A.P., Bondarenko N.A. Kim I.I. CONSTITUTIONAL BASIS OF THE LEVELS OF SPONTANEOUS AND INDUCED PRODUCTION OF CYTOKINES TNA-a, IL-1 p, IL-4, IL-6 AND IL-10 IN HEALTHY INDIVIDUALS OF THE EUROPEAN POPULATION OF RUSSIA
Research Institute of clinical and experimental lymphology», 630060, Novosibirsk
There are many factors affecting the level of cytokine production, including genetic factors, directly regulating the expression level of the protein product, and their network interaction. We have analyzed the level of spontaneous and stimulated Dis A product mononuclear cells (MNC) of peripheral blood of a number of key cytokines taking into account the polymorphism of the regulatory regions of coding genes and their genes in their network environment.
A correlation was detected a high level of spontaneous IL-1P with IL-1p-31 C allele variant of a gene. Shown of associating levels of cytokines with the polymorphism of a number of cascaded fusion of Pro- and anti-inflammatory cytokines in spontaneous and ConA-stimulated production, and a wide variety of complex genotypes.
Для корреспонденции: Шевченко Алла Владимировна, канд. биол. наук, ст. науч. сотр., E-mail: [email protected]
ORIGINAL ARTICLE
The results of our study suggest that polymorphism in the promoter regions of the genes of individual cytokines not only affect the level of the product coded for a protein product, but also the production of other cytokines, which in turn determines the nature of the immune response.
Keywords: spontaneous and Con A induced production of cytokines; polymorphism of cytokines.
For citation: Shevchenko A.V., Konenkov V.I., Prokof'ev V.F., Poveshchenko O.V., Lykov A.P., Bondarenko N.A. Kim I.I. Constitutional basis of the levels of spontaneous and induced production of cytokines TNA-a, IL-1/3, IL-4, IL-6 and IL-10 in healthy individuals of the european population of Russia. Immunologiya. 2016; 37(5): 232-238. DOI: 10.18821/0206-49522016-37-5-232-238
For correspondence: Shevchenko Alla Vladimirovna, cand. biol. sci., senior researcher, [email protected]
conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Funding. The study had no sponsorship.
Received 01.06.16 Accepted 07.06.16
введение
Уровень продукции цитокинов как физиологический, так и при различных патологических состояниях у разных индивидов может значительно варьировать. В ряде случаев различия между максимальным и минимальным уровнями продукции некоторых цитокинов часто достигают десятикратных величин, и эти показатели постоянны в разные промежутки времени [1]. Существует множество факторов, влияющих на уровень продукции цитокинов: как генетические факторы, непосредственно регулирующие уровень экспрессии белкового продукта, так и их сетевые взаимодействия, такие как синергизм, выражающийся в согласованных действиях нескольких цитокинов, или каскадность, при которой одни ци-токины индуцируют синтез других цитокинов, что необходимо для развития воспалительных и иммунных реакций. Способность одних цитокинов усиливать или ослаблять продукцию других обусловливает важные позитивные и негативные регуляторные механизмы. В исследованиях различных научных групп значительное место отводится анализу ассоциированности полиморфизма регуляторных регионов генов, кодирующих цитокины, с уровнем их белковой продукции. Выявлены полиморфные сайты в промоторных и З'-некодирующих регионах генов, предположительно влияющих на уровень экспрессии белковой продукции [2—6]. Однако, несмотря на многолетние исследования, достаточной ясности в этом вопросе не достигнуто. Представленные результаты зачастую противоречивы, что может быть связано как с дизайном исследования и популяци-онными особенностями обследованных групп различного этнического происхождения, так и с внешними сетевыми особенностями синтеза продукции. Нельзя также исключать воздействие генетических сетей, отражающихся во влиянии полиморфизма синергично и каскадно действующих цитокинов и других белковых продуктов на уровень продукции конкретного цитокина. Исходя из этого, мы провели анализ уровня спонтанной и стимулированной Con A продукции мононуклеарными клетками (МНК) периферической крови ряда ключевых цитокинов с учетом полиморфизма регуляторных регионов кодирующих их генов и генов их сетевого окружения.
Материал и методы
В исследование включена группа из 78 человек, длительное время проживающих на территории СФО, европеоидной внешности, идентифицирующих себя и своих родителей как русские, языком общения которых служит русский язык. Среди обследованных лиц 39 мужчин и 39 женщин в возрасте от 23 до 46 лет. Работа проведена с соблюдением принципов добровольности и конфиденциальности, получено разрешение локального этического комитета.
Периферическую кровь получали из локтевой вены в асептических условиях в пробирки, содержавшие 25 ЕД гепарина на 1 мл крови. МНК из периферической крови выделяли на градиенте плотности фи-колла/верографина (р = 1,078 г/л), дважды отмывали в забуференном физиологическом растворе, подсчитывали количество, жизнеспособность выделенных клеток оценивали окрашиванием витальным красителем (трипановый синий). Для определения содержания цитокинов МНК культивировали в течение 72 ч при 37 °С в С02-инкубаторе в круглодонных 96-луночных планшетах в среде RPMI-1640 с 10% FCS, дополненной 0,3 мг/мл L-глютамина («БиолоТ», СПб). Культивирование проводили в присутствии конканавалина А (Con A, Sigma, в конечной концентрации 15 мкг/мл), а также в отсутствие митогенной стимуляции. Отобранные супернатанты (аликвотами по 0,2 мл) хранили при -70 °C до тестирования.
Концентрации воспалительных и провоспали-тельных цитокинов в спонтанной и стимулированной культуре МНК определяли методом иммунофермент-ного анализа (ИФА) на ИФА-анализаторе для планшетов ELx800 (BioTek, Тайвань) с использованием стандартизованных наборов: FNOa (пг/мл), ИЛ-1Р (пг/мл), ИЛ-4 (пг/мл), ИЛ-6 (пг/мл), ИЛ-10 (пг/мл) производства «Вектор-Бест», Новосибирск.
Исследовали однонуклеотидный полиморфизм (SNP — single nucleotide polymorphism) промоторного региона генов TNFa -863 C^A, TNFa -308 G^A, TNFa -238 G^A, IL1 p -31 C^T, IL-4 -590 C^T, IL-6 -174 G^C, IL-10-1082 G^A, IL-10-592 А^С. Генотипи-рование осуществляли методом рестриктного анализа продуктов амплификации (RFLP — restriction fragment length polymorphism). Участки промоторно-го региона генов амплифицировали с использовани-
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
ем пары специфичных праймеров [7], затем продукты амплификации подвергали гидролизу эндонуклеаза-ми рестрикции («СибЭнзим», Новосибирск). Электрофорез проводили в 2,5 % агарозном геле.
При статистическом анализе результатов исследований использовали такие показатели, как частота встречаемости генов, генотипов и их комбинаций, отношение шансов (OR, odds ratio) с расчетом 95% доверительного интервала (95% Confidence Interval — 95% CI) [8].
Распределение генотипов по исследованным полиморфным локусам проверяли на соответствие равновесию Харди—Вайнберга [9]. Расчет величины OR проводили по методу Вульфа—Холдейна, который допускает определять ORs по таблице 2 х 2 для случаев, когда хотя бы одна из ячеек таблицы имеет значение ноль [10, 11]. Математическую обработку связи генетических признаков с количественными лабораторными показателями (оптимальная концентрация, ее высокие или низкие значения) проводили в соответствии с методическими и аналитическими подходами квантильного (квартильного) анализа. При данном подходе диапазон оптимума ограничивается значениями квантилей р25 (нижний квартиль) и р75 (верхний квартиль). В качестве параметров повышенной концентрации показателей принимаются диапазоны выше р75, а сниженной — ниже р25. Достоверность различий частот распределения изучаемых признаков в альтернативных группах определяли по критерию х2 с поправкой Иетса на непрерывность и двустороннему варианту точного метода Фишера для четырехпольных таблиц [12].
Результаты
При анализе данных, полученных в проведенном исследовании, мы применили квантильный подход,
при котором сравниваются распределение генотипов регуляторных регионов анализируемых генов в группах с максимальными значениями концентрации спонтанной и стимулированной продукции TNFa, IL-1Р, IL-4, IL-6, IL-10 (персентиль 75% и выше) с их минимальными значениями (персентиль 25% и ниже). Статистический анализ данных по уровню спонтанной и стимулированной продукции цитокинов МНК периферической крови представлен в табл. 1.
При анализе ассоциированности спонтанной продукции цитокинов с полиморфизмом кодирующих их генов выявлена корреляция высокого уровня IL-1P с IL-1P-31 с аллельным вариантом гена (OR = 5,19, p = 0,0163) (табл. 2). Кроме того, показана ассоциированность уровней цитокинов с полиморфизмом ряда каскадно синтезирующихся белковых продуктов. Высокий уровень провоспалительного цитокина TNFa позитивно ассоциирован с минорным аллель-ным вариантом Т и гомозиготным генотипом ТТ в позиции С -590 Т противовоспалительного цитокина IL-4 (OR = 4,4, p = 0,0193 и OR = 14,67, p = 0,0379 соответственно). С этим же аллельным вариантом гена IL4 С-590 Т ассоциирован высокий уровень провоспалительного цитокина IL-6 (OR = 4,67, p = 0,0401) и противовоспалительного цитокина IL-10 (OR = 30,33, p = 0,0029). С низким уровнем другого воспалительного цитокина — IL-1P — позитивно ассоциирован С аллельный вариант гена IL-4 (OR = 6,57, p = 0,0147).
В ConA стимулированной продукции минорный аллельный вариант TNFa-308 A ассоциирован с низким уровнем кодируемого им белкового продукта (OR = 9,2, p = 0,02). Данная ассоциированность сохраняется у носителей минорного варианта гена (АА + AG) относительно GG (OR = 14,67, p = 0,0138) (табл. 3). Высокий уровень IL-10 ассоциирован с
Таблица 1
Статистический анализ спонтанной и стимулированной Con A продукции цитокинов в МНК
Статистические характеристики TNFa IL-1 IL-4 IL-6 IL-10
Спонтанная продукция
Медиана 22,9950 71,6300 3,0650 313,3400 86,7400
Средние значения 49,8922 ± 13,2526 108,3655 ± 19,9181 3,0650 ± 0,1045 312,4804 ± 32,9196 193,9780 ± 69,0041
Процентили:
25 11,6875 16,2950 2,8750 172,0125 23,4500
50 22,9950 71,6300 3,0650 313,3400 86,7400
75 47,3000 177,5750 3,2550 453,6525 196,0900
Стимулированная Con A продукция
Медиана 80,5100 102,6100 4,0750 404,1400 129,9850
Средние значения 115,8577 ± 17,5021 119,0491 ± 16,7648 6,5546 ± 1,2789 394,8050 ± 28,9073 217,7729 ± 28,7409
Процентили:
25 44,9000 26,7100 3,3050 314,0150 57,3825
50 80,5100 102,6100 4,0750 404,1400 129,9850
75 178,7500 183,6800 5,4600 484,5200 314,1375
Примечание. Данные по продукции представлены в пг/мл.
ORIGINAL ARTICLE
Таблица 2
Сравнительный анализ связи аллельных вариантов и гомозиготных генотипов с уровнями спонтанной продукции цитокинов у здоровых лиц
Полиморфная позиция Сравниваемые аллели и генотипы 1:2 Анализируемая продукция Уровень анализируемой продукции Частота аллеля/ генотипа 1 (%) Частота аллеля/ генотипа 2 (%) OR OR's 95% CI p(tmF2)
IL-1B-31 С:Т IL-1B высокий 47,06 14,63 5,19 1,43—18,79 0,0163
IL4-590 C:T IL-1B низкий 36,36 8,00 6,57 1,31—32,86 0,0147
IL4-590 T:C TNA-a высокий 40,74 13,51 4,40 1,30—14,84 0,0193
IL4-590 T:C IL-6 высокий 40,00 12,50 4,67 1,18—18,51 0,0401
IL4-590 T:C IL-10 высокий 46,15 0,00 30,33 1,51—609,87 0,0029
IL4-590 TT: cc TNA-a высокий 57,14 8,33 14,67 1,16—185,24 0,0379
Примечание. Здесь и в табл. 3: OR — отношение шансов; OR's 95% С1 — 95% доверительный интервал для OR; p(tmF2) — значения р для групп сравнения по двустороннему варианту точного метода Фишера.
минорным аллельным вариантом гена IL-4-590 Т и усиливается в гомозиготном генотипе IL-4-590 ТТ (OR = 3,86, p = 0,0036 и OR = 9,80, p = 0,0069 соответственно), что было показано и для спонтанной продукции этого цитокина. В свою очередь высокий уровень IL-4 наблюдается при наличии IL-10-592 А аллельного варианта гена и при гомозиготном носи-тельстве IL-10-592 АА (OR = 2,59, p = 0,0264 и OR = 6,48, p = 0,0392 соответственно).
Учитывая взаимосвязанность уровней продукции цитокиновой сети, мы проанализировали ассоциированность полиморфизма анализируемых генов с высоким/низким уровнем продукции нескольких цитокинов одновременно (табл. 4). В спонтанной продукции цитокинов показана ассоциированность одновременно высоких уровней TNAa и IL-1P с IL1P-31 с аллельным вариантом (OR = 5,61, p = 0,0351) и обоюдно высокий уровень продукции IL-1P и IL-10 с IL4-590 Т-аллельным вариантом гена (OR = 29, p = 0,0096). При анализе стимулированной ConA продукции показана позитивная ассоциированность минорного аллельного варианта гена IL-10-592 А с высоким уровнем одновременно двух воспалительных цитоки-нов TNFa и IL-1p (OR = 22,89, p = 0,0384). Эта же полиморфная позиция достоверно чаще выявляется при одновременно высоком уровне стимулированной продукции IL-1P и низком уровне IL-4 (OR = 13,16, p = 0,0302). При одновременно низком уровне IL-4 и высоком уровне IL-10 в нашей группе достоверно по-
вышена частота встречаемости IL4-590 Т-аллельного варианта гена (OR = 22,87, p = 0,0031). С низким уровнем стимулированной ConA продукцией одновременно трех цитокинов — TNFa, IL-6 и IL-4 — ассоциирован минорный аллельный вариант TNFa-308 A (OR = 22,87, p = 0,0031).
Обсуждение
Исследование аллельного полиморфизма промо-торных участков генов направлено на определение генетической основы межиндивидуальных различий в иммунном ответе путем определения взаимосвязи между индивидуальными полиморфными сайтами генов цитокинов и продукцией белкового продукта in vitro. Результатом таких работ становится выявление отдельных аллелей генов, ассоциированных с их повышенной либо пониженной продукцией [2—6].
При обследовании нашей группы было выявлено два SNP в промоторных регионах генов TNFa-308 и IL-1ß-31, полиморфизм в которых непосредственно ассоциирован с уровнем их продукции. Показанная нами связь высокого уровня продукции IL-1ß с IL-1ß-31 с аллельным вариантом кодирующего его гена согласуется с рядом более ранних работ, ссылающихся на то, что IL-1ß Т-31С — это одна из точечных замен, ответственных за сцепление с факторами транскрипции [13, 14].
Ассоциированность низкого уровня ConA-стиму-лированной продукции TNFa с минорным аллель-
Таблица 3
Сравнительный анализ связи различных вариантов гомозиготных генотипов с уровнями СопА-индуцированной продукцией цито-кинов у здоровых лиц
Полиморфная позиция Сравниваемые аллели и генотипы 1: 2 Анализируемая продукция Уровень анализируемой продукции Частота аллеля/ генотипа 1 (%) Частота аллеля/ генотипа 2 (%) OR OR's 95% CI p(tmF2)
TNF-308 A:G TNA-a низкий 66,67 17,86 9,20 1,48—57,35 0,0200
IL10-592 A:C IL-4 высокий 37,84 19,05 2,59 1,14—5,90 0,0264
IL4-590 T:C IL-10 высокий 39,13 14,29 3,86 1,58—9,43 0,0036
IL10-592 AA:CC IL-4 высокий 57,14 17,07 6,48 1,18—35,58 0,0392
IL4-590 TT:CC IL-10 высокий 58,33 12,50 9,80 1,85—51,93 0,0069
TNF-308 AA + AG:GG TNA-a низкий 66,67 12,00 14,67 1,83—117,68 0,0138
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Таблица 4
Сравнительный анализ связи аллелей генов цитокинов с уровнями спонтанной и СопА-стимулированной продукцией комплексов цитокинов у здоровых лиц
Уровень ана- Поли- Сравнивае- Частота Частота
Анализируемая продукция лизируемой морфная мые аллели и аллеля/гено- аллеля/гено- OR OR's 95% CI p(tmF2)
продукции позиция генотипы 1:2 типа1 (%) типа 2 (%)
Спонтанная продукция TNA-a—IL-1B IL-1B—IL-10
Стимулированная ConA продукция
H-H IL1B-31 C:T 31,25 7,50 5,61 1,15—27,26 0,0351
H-H IL4-590 T:C 50,00 0,00 29,00 1,30—648,48 0,0096
TNA-a—IL-1B H-H IL10-592 A:C 18,18 0,00 22,89 1,01—516,67 0,0384
IL-1B—IL-4 H-L IL10-592 A:C 21,43 2,00 13,36 1,27—140,94 0,0302
IL-4—IL-10 L-H IL4-590 T:C 13,33 0,00 22,87 1,25—416,91 0,0031
TNA-a—IL-4—IL-6 L-L-L TNF-308 A:G 50,00 5,00 19,00 1,69—213,98 0,0357
Примечание. L — низкий уровень продукции; H — высокий уровень продукции.
ным вариантом TNFa-308 A гена, на первый взгляд, противоречит более ранним публикациям, в которых показано повышение транскрипционной активности промотора с TNFa-308A аллелем как в исследованиях in vivo, так и in vitro за счет изменения способности связывания с факторами транскрипции [15]. Однако в более поздних публикациях встречаются аналогичные полученным нами закономерностям снижения уровня продукции у носителей TNFa-308A аллель-ного варианта и при сравнении генотипов (TNFa-308 AA+GA относительно GG) [16]. Подобные противоречия связи единичного SNP промоторного региона гена с уровнем кодируемой им белковой продукции возможны за счет множественности SNP регулятор-ного региона гена и потенциальной возможности других полиморфных позиций прямо либо опосредованно определять уровень экспрессии гена.
Анализ функций отдельно взятых цитокинов и влияние полиморфизма их генов на развитие иммунного ответа усложняет тот факт, что цитокины служат участниками сложных сетевых взаимодействий, проявляющихся и на уровне функционального полиморфизма [17, 18]. В нашей группе это проявляется при анализе и спонтанной, и стимулированной продукции цитокинов. Так, высокий уровень противовоспалительного цитокина IL-10 и в спонтанной, и в стимулированной продукции ассоциирован с минорным аллельным вариантом гена IL-4-590 Т. В свою очередь в стимулированной продукции высокий уровень противовоспалительного цитокина IL-4 ассоциирован с минорным аллельным вариантом гена IL-10-592A. Аналогичные результаты связи полиморфизма IL-4 С-590Тс продукцией IL-10 у здоровых получены чешскими исследователями. При этом, как и в нашей группе, достоверной связи полиморфизма IL-4 С-590Т непосредственно с продукцией IL-4 ими выявлено не было [19]. Полиморфизм промоторного региона гена противовоспалительного цитокина IL-4 С-590Т ассоциирован и с уровнем продукции ключевых воспалительных цитокинов TNFa, IL-1P, IL-6, что может быть примером синер-гического взаимодействия. Примером сложности
регуляторных взаимодеиствии служит ассоциированность полиморфной позиции одного цитокина с уровнем продукции одновременно двух про- или противовоспалительных цитокинов.
Полученные нами результаты подтверждают данные, выявленные в ряде исследований, где показано, что полиморфизм генов, кодирующих некоторые ци-токины или их рецепторы, может влиять не только на собственную продукцию, но и на производство других медиаторов [20] и может быть следствием сетевых генетических взаимодействий [21].
Заключение
Результаты нашего исследования позволяют предположить, что полиморфизм в промоторных регионах генов отдельных цитокинов не только влияет на уровень продукции кодируемого ими белкового продукта, но может воздействовать на производство других цитокинов, что в свою очередь влияет на характер иммунного ответа. Представленные данные показывают высокую степень сложности регулятор-ных процессов в функционировании цитокиновой сети. Среди факторов регуляторных взаимодействий помимо динамики функциональной активности и гетерогенности клеток, являющихся продуцентами цитокинов, прямых и обратных регуляторных воздействий самих цитокинов, динамики структуры и мембранной подвижности комплексов рецептор-лиганд, большое значение приобретают конституциональные особенности индивида, обладающего своим уникальным геномом, во многом детерминирующим базовый и индуцированный антигенными стимулами уровень продукции цитокинов. Можно высказать предположение, что индивидуальные различия в цитокиновом геноме во многом объясняют клинический полиморфизм течения различных заболеваний человека, межиндивидуальные различия в течении вакцинального процесса и кардинальные различия реагирования организмов на антигенную нагрузку при пандемических ситуациях.
Столь высокий уровень сложности в регуляции цитокиновой сети ставит под сомнение саму возмож-
ность ее описания традиционными экспериментальными подходами и, вероятно, потребует применения системных математических подходов для ее целостного описания, исследования и моделирования.
Важность полученных результатов и необходимость их учета при анализе взаимосвязей уровня определяемых в крови или других биологических жидкостях цитокинов с клиническими проявлениями различных заболеваний человека подтверждаются ранее опубликованными нами данными об ассоциированности характера течения болезни с аллельным полиморфизмом генов цитокинов в их промоторных областях [22].
В ряде случаев удается использовать данные о генотипах цитокинов пациентов для прогноза клинической эффективности применения фармакологических препаратов [23, 24] и биомедицинских клеточных продуктов в терапии ряда социально значимых заболеваний [25].
Исследование не имело спонсорской поддержки. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Kim Y.-K., Pyo C.-W., Choi H.-B., Kim S.-Y., Kim T.-Y., Kim T.-G. Associations of IL-2 and IL-4 gene polymorphisms with psoriasis in the Korean population. J. Dermatol. Sci. 2007; 48: 133—9.
2. Hollegaard M.V., Bidwell J.L. Cytokine gene polymorphism in human disease: on-line databases, Supplement 3. Genes andImmun. 2006; 7: 269—76.
3. Heel D.A., Udalova I.A., De Silva A.P., McGovern D.P., Kinouchi Y., Hull J. et al. Inflammatory bowel disease is associated with a TNF polymorphism that affects an interaction between the OCT1 and NF(-kappa)B transcription factors. Hum. Mol. Genet. 2002; 11(11): 1281—9.
4. Hall S.K., Perregaux D.G., Gabel C.A., Woodworth T., Durham L.K., Huizinga T.W. et al. Correlation of polymorphic variation in the promoter region of the interleukin-1 beta gene with secretion of interleukin-1 beta protein. Arthr. and Rheum. 2004; 50: 1976—83.
5. Boiardi L., Casali B., Farnetti E., Pipitone N., Nicoli D., Cantini F. et al. Relationship between interleukin 6 promoter polymorphism at position -174, IL-6 serum levels, and the risk of relapse/recurrence in polymyalgia rheumatica. J. Rheumatol. 2006; 33(4): 703—8.
6. Zhang X., Hei P., Deng L., Lin J. Interleukin-10 gene promoter polymorphisms and their protein production in peritoneal fluid in patients with endometriosis. Mol. Hum. Reprod. 2007; 13(2): 135—40.
7. Шевченко А.В., Голованова О.В., Коненков В.И. Особенности полиморфизма промоторных регионов генов цитокинов IL-1, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 и TNF-a европеоидного населения Западной Сибири. Иммунология. 2010; 31(4); 176—81.
8. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ Statistica. М.: Меди-асфера; 2002.
9. Вейр Б. Анализ генетических данных: Дискретные генетические признаки: Пер. с англ. М.: Мир; 1995.
10. Певницкий Л.А. Статистическая оценка ассоциаций HLA-антигенов с заболеваниями. Вестн. АМН СССР. 1998; (7): 48—51.
11. Бабич П.Н., Чубенко А.В., Лапач С.Н. Применение современных статистических методов в практике клинических исследований. Отношение шансов: понятия, вычисление и интерпретация. Украинский медицинский журнал. 2005; 46(2): 113—9.
12. Гланц С. Медико-биологическая статистика: Пер. с англ. М.: Практика; 1998.
13. Chen H., Wilkins L.M., Aziz N., Cannings C., Wyllie D.H., Bingle C.
ORIGINAL ARTICLE
et al. Single nucleotide polymorphisms in the human interleukin-1B gene affect transcription according to haplotype context. Hum. Mol. Genet. 2006; 15: 519—29.
14. Lind H., Haugen A., Zienolddiny S. Differential binding of proteins to the IL1B-31 T/C polymorphism in lung epithelial cells. Cytokine. 2007; 38: 43—8.
15. Brinkman B.M., Huizinga T.W., Kurban S.S., Velde E.A., Schreuder G.M., Hazes J.M. et al. Tumour necrosis factor alpha gene polymorphisms in rheumatoid arthritis: association with susceptibility to, or severity of, disease? Br. J. Rheumatol. 1997; 36: 516—21.
16. Cui G., Wang H., Li R., Zhang L., Li Z., Wang Y. et al. Polymorphism of tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) gene promoter, circulating TNF-alpha level, and cardiovascular risk factor for ischemic stroke. J. Neuroinflamm. 2012; 9: 235.
17. Koss K., Satsangi J., Fanning G.C., Welsh K.I., Jewell D.P. Cytokine (TNF-a, LT-a and IL-10) polymorphisms in inflammatory bowel diseases and normal controls: differential effects on production and allele frequencies. Gen. Immun. 2000; 1: 185—90.
18. Reynard M.P., Turner D., Navarrete C.V. Allele frequencies of polymorphisms of the tumour necrosis factor-a, interleukin-10, interferon-y and interleukin-2 genes in a North European Caucasoid Group from the UK. Eur. J. Immunogenet. 2000; 27: 241—9.
19. Bartova J., Borilova-Linhartova P., Podzimek S., Janatova T., Svobo-dova K., Fassmann A. et al. The effect of IL-4 gene polymorphisms on cytokine production in patients with chronic periodontitis and in healthy controls. Mediat. of Inflamm. 2014. Available at: http:// dx.doi.org/10.1155/2014/185757
20. Wallis S.K., Cooney L.A., Endres J.L., Lee M.J., Ryu J., Somers E.C. et al. A polymorphism in the interleukin-4 receptor affects the ability of interleukin-4 to regulate Th17 cells: a possible immunoregulatory mechanism for genetic control of the severity of rheumatoid arthritis. Arthr. Res. Ther. 2011; 13(1): R15.
21. Liew F.Y. T(H)1 and T(H)2 cells: A historical perspective. Nat. Rev. Immunol. 2002; 2(1): 55—60.
22. Шевченко А.В., Голованова О.В., Коненков В.И., Толкачева О.М., Ромащенко А.Г., Максимов В.Н. и др. Анализ полиморфизма трех позиций промоторного региона гена TNFa у пациентов с ишемической болезнью сердца, нестабильной стенокардией и инфарктом миокарда. Кардиология. 2010; 50(2): 9—14.
23. Коненков В.И., Зонова Е.В., Леонова Ю.Б., Королев М.А., Прокофьев В.Ф., Голованова О.В. и др. Возможность использования генотипирования цитокинов с регулирующей воспаление активностью в качестве биологических маркеров прогноза эффективности терапии ревматоидного артрита. Научно-практическая ревматология. 2010; 5: 19—26.
24. Коненков В.И., Зонова Е.В., Королев М.А., Леонова Ю.Б., Шевченко А.В., Голованова О.В. и др. Фармакогенетические критерии эффективности базисной противовоспалительной терапии ревматоидного артрита. Тер. арх. 2010; (12): 56—61.
25. Коненков В.И., Повещенко О.В., Ким И.И., Покушалов Е.А., Караськов А.М. Функциональные свойства мобилизованных клеток предшественников периферической крови, как предикторы клинической эффективности их внутримиокардиаль-ного введения для лечения тяжелых форм хронической недостаточности. Российский иммунологический журнал. 2013; 7(2-3): 124.
REFERENCES
1. Kim Y.-K., Pyo C.-W., Choi H.-B., Kim S.-Y., Kim T.-Y., Kim T.-G. Associations of IL-2 and IL-4 gene polymorphisms with psoriasis in the Korean population. J. Dermatol. Sci. 2007; 48: 133—9.
2. Hollegaard M.V., Bidwell J.L. Cytokine gene polymorphism in human disease: on-line databases, Supplement 3. Genes and Immun. 2006; 7: 269—76.
3. Heel D.A., Udalova I.A., De Silva A.P., McGovern D.P., Kinouchi Y., Hull J. et al. Inflammatory bowel disease is associated with a TNF polymorphism that affects an interaction between the OCT1 and NF(-kappa)B transcription factors. Hum. Mol. Genet. 2002; 11(11): 1281—9.
4. Hall S.K., Perregaux D.G., Gabel C.A., Woodworth T., Durham
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
L.K., Huizinga T.W. et al. Correlation of polymorphic variation in the promoter region of the interleukin-1 beta gene with secretion of interleukin-1 beta protein. Arthr. and Rheum. 2004; 50: 1976—83.
5. Boiardi L., Casali B., Farnetti E., Pipitone N., Nicoli D., Cantini
F. et al. Relationship between interleukin 6 promoter polymorphism at position -174, IL-6 serum levels, and the risk of relapse/ recurrence in polymyalgia rheumatica. J. Rheumatol. 2006; 33(4): 703—8.
6. Zhang X., Hei P., Deng L., Lin J. Interleukin-10 gene promoter polymorphisms and their protein production in peritoneal fluid in patients with endometriosis. Mol. Hum. Reprod. 2007; 13(2): 135—40.
7. Shevchenko A.V., Golovanova O.V., Konenkov V.I. Peculiarities of promoter region polymorphisms of IL1, IL4, IL5, IL6, IL10, and TNFa cytokine genes in a Caucasoid population of Western Siberia. Immunologiya. 2010; 31(4): 176—81. (in Russian)
8. Rebrova O.Ju. Statistical Analysis of the Medical Data. Application of a Package of Applied Programs. Statistica. [Statisticheskiy analiz meditsinskikh dannykh. Primenenie paketa prikladnykh programm Statistica] Moscow: Mediasfera; 2002. (in Russian)
9. Veier B. The Analysis of the Genetic Data: Discrete Genetic Attributes. [Analiz geneticheskikh dannykh: Diskretnye geneticheskie priznaki]: Transl. from Engl. Moscow: Mir; 1995. (in Russian)
10. Pevnitskiy L.A. Statistical assessment of HlA-antigen associations with diseases. Vestn. AMNSSSR. 1998; (7): 48—51. (in Russian)
11. Babich P.N., Chubenko A.V., Lapach S.N. Application of modern statistical methods in practice of clinical researches. The third message. Odds rations: concepts, calculation and interpretation. Ukrainskiy meditsinskiy zhurnal. 2005; 46(2): 113—9. (in Russian)
12. Glants S. Medical and Biologic Statistics. [Mediko-biologiches-kaya statistika]. Transl. from Engl. Moscow: Praktika; 1998. (in Russian)
13. Chen H., Wilkins L.M., Aziz N., Cannings C., Wyllie D.H., Bingle C. et al. Single nucleotide polymorphisms in the human interleukin-1B gene affect transcription according to haplotype context. Hum. Mol. Genet. 2006; 15: 519—29.
14. Lind H., Haugen A., Zienolddiny S. Differential binding of proteins to the IL1B-31 T/C polymorphism in lung epithelial cells. Cytokine. 2007; 38: 43—8.
15. Brinkman B.M., Huizinga T.W., Kurban S.S., Velde E.A., Schreuder
G.M., Hazes J.M. et al. Tumour necrosis factor alpha gene polymorphisms in rheumatoid arthritis: association with susceptibility to, or severity of, disease? Br. J. Rheumatol. 1997; 36: 516—21.
16. Cui G., Wang H., Li R., Zhang L., Li Z., Wang Y. et al. Polymorphism of tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) gene promoter,
circulating TNF-alpha level, and cardiovascular risk factor for isch-emic stroke. J. Neuroinflamm. 2012; 9: 235.
17. Koss K., Satsangi J., Fanning G.C., Welsh K.I., Jewell D.P. Cytokine (TNF-a, LT-a and IL-10) polymorphisms in inflammatory bowel diseases and normal controls: differential effects on production and allele frequencies. Gen Immun. 2000; 1: 185—90.
18. Reynard M.P., Turner D., Navarrete C.V. Allele frequencies of polymorphisms of the tumour necrosis factor-a, interleukin-10, interferon-y and interleukin-2 genes in a North European Caucasoid Group from the UK. Eur. J. Immunogenet. 2000; 27: 241—9.
19. Bartova J., Borilova-Linhartova P., Podzimek S., Janatova T., Svobo-dova K., Fassmann A. et al. The effect of IL-4 gene polymorphisms on cytokine production in patients with chronic periodontitis and in healthy controls. Mediat. of Inflamm. 2014. Available at: http:// dx.doi.org/10.1155/2014/185757
20. Wallis S.K., Cooney L.A., Endres J.L., Lee M.J., Ryu J., Somers E.C. et al. A polymorphism in the interleukin-4 receptor affects the ability of interleukin-4 to regulate Th17 cells: a possible immunoregulatory mechanism for genetic control of the severity of rheumatoid arthritis. Arthr. Res. Ther. 2011; 13(1): R15.
21. Liew F.Y. T(H)1 and T(H)2 cells: A historical perspective. Nat. Rev. Immunol. 2002; 2(1): 55—60.
22. Shevchenko A.V., Golovanova O.V., Konenkov V.I., Tolkacheva O.M., Romashchenko A.G., Maksimov V.N. et al. Analysis of polymorphism of three positions of promoter region of TNF-a gene in patients with ischemic heart disease, unstable angina and myocardial infarction. Kardiologiya. 2010; 50(2): 9—14. (in Russian)
23. Konenkov V.I., Zonova E.V., Leonova Yu.B., Korolev M.A., Prokof'ev V.F., Golovanova O.V. et al. Possibilities of using the genotyping of cytokines with inflammation-regulatory activity as biological markers for prediction of the efficiency of therapy for rheumatoid arthritis. Nauchno-prakticheskaya revmatologiya. 2010; (5): 19—26. (in Russian)
24. Konenkov V.I., Zonova E.V., Korolev M.A., Leonova Yu.B., Shevchenko A.V., Golovanova O.V. et al. Pharmacogenetic criteria for the efficacy of basic anti-inflammatory therapy for rheumatiod arthritis. Ter. arkh. 2010; (12): 56—61. (in Russian)
25. Konenkov V.I., Poveshchenko O.V., Kim I.I., Pokushalov E.A., Karas'kov A.M. Functional properties of the mobilized cells of predecessors of peripheral blood as predictors of clinical efficiency of their vnutrimiokardialny introduction for treatment of heavy forms of chronic insufficiency. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal. 2013; 7(2-3): 124. (in Russian)
Поступила 01.06.16 Принята в печать 07.06.16
