CC BY
18
УДК 616-053.43-07:575:612.015.6 DOI: 10.34215/1609-1175-2019-4-29-31
Обеспеченность витамином D у детей с аллергическими заболеваниями при полиморфных вариантах гена VDR
Т.Б. Сенцова1, С.Н. Денисова1, А. Ни2, О.В. Качалова1
1 Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, Москва, Россия;
2 Тихоокеанский государственный медицинский университет, Владивосток, Россия
Цель: анализ обеспеченности витамином D детей с аллергическими заболеваниями (АЗ) при полиморфизме гена рецептора витамина D (VDR). Материал и методы. Основную группу составили 130 детей с аллергическими заболеваниями в возрасте от 1,5 до 16 лет. В группу контроля вошел 41 практически здоровый ребенок в возрасте от 1 года до 10 лет. Анализ полиморфных маркеров Fokl (rs2228570), Bsml (rs 1544410) и Taql (rs 731236) гена VDR проводили методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени при использовании детектирующего амплификатора ДТ-96 и наборами для ДНК-диагностики. Исследование метаболита 25(OH) D (25-гидроксивитамин D2 и D3) осуществляли иммуноферментным методом. Результаты. У детей с АЗ была выявлена достоверно повышенная частота встречаемости аллеля А в сайте Bsml гена VDR и носительство гомозиготного (А/А) и гетерозиготного (G/А) его генотипов. Установлено статистически значимое снижение концентрации 25(ОН) D при гетерозиготном варианте A/G и гомозиготном варианте G/G сайта Fok1 гена VDR. Заключение. Результаты исследования создают предпосылки для разработки персонифицированных подходов к профилактике дефицита витамина D у детей с АЗ.
Ключевые слова: ген рецептора витамина D, пищевая аллергия, атопический дерматит, бронхиальная астма,
крапивница, аллергический ринит Поступила в редакцию 25.07.2019 г. Принята к печати 08.11.2019 г.
Для цитирования: Сенцова Т.Б., Денисова С.Н., Ни А., Качалова О.В. Обеспеченность витамином D у детей с аллергическими заболеваниями при полиморфных вариантах гена VDR. Тихоокеанский медицинский журнал. 2019;4:29-31. doi: 10.34215/1609-1175-2019-4-29-31
Для корреспонденции: Сенцова Татьяна Борисовна - д-р мед. наук, профессор кафедры госпитальной педиатрии № 2 РНИМУ им. Н.И. Пирогова (117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1), ORCID: 0000-0002-3991-4702; e-mail: bio45@inbox.ru
The availability of the vitamin D among children with allergic disease caused by the polymorphic gene VDR
T.B. Sentsova1, S.N. Denisova1, A. Nee2, O.V. Kachalova1
1 Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russia;
2 Pacific State Medical University, Vladivostok, Russia
Objective: The objective is to analyze the availability of vitamin D in children with allergic diseases (AD) in polymorphism of the vitamin D receptor (VDR) gene. Methods: The main group included 130 children with allergic diseases aged from 1.5 to 16 y.o. The control group included 41 apparently healthy children aged from 1 to 10 y.o. The analysis of polymorphic markers Fokl (rs2228570), Bsml (rs 1544410) and Taql (rs 731236) of gene VDR was carried out by polymerase chain reaction method in realtime mode using detecting amplifier DT-96 and DNA-diagnostics sets. The assay of metabolite 25(OH) D (25-Hydroxyvitamin D2 and D3) was carried out by an immunoenzyme method. Results: Children with AD demonstrated a significantly increased degree of incidence of A-allele in the site of Bsml gene VDR and carriage of homozygous (A/A) and heterozygous (G/A) of its genotypes. The statistically significant decrease of 25 (OH) concentration was established in heterozygous variant A/G and in homozygous variant G/G of Fokl site of gene VDR. Conclusions: The findings lay the groundwork for development of individual approach to prevent vitamin D deficiency in children with AD.
Keywords: vitamin D receptor gene, food allergy, atopic dermatitis, bronchial asthma, urticaria, allergic rhinitis Received: 25 July 2019; Accepted: 8 November 2019
For citation: Sentsova TB, Denisova SN, Nee A, Kachalova OV. The availability of the vitamin D among children with allergic disease caused by the polymorphic gene VDR. Pacific Medical Journal. 2019;4:29-31. doi: 10.34215/1609-1175-2019-4-29-31
Corresponding author: Tatyana B. Sentsova, MD, PhD, professor, Hospital Pediatrics Department No. 2, Pirogov Russian National Research Medical University (1 Ostrovityanova St., Moscow, 117997, Russian Federation); ORCID: 0000-0002-3991-4702; e-mail: bio45@inbox.ru
Персонализированный подход к диагностике аллергических заболеваний (АЗ) у детей предусматривает проведение генетических исследований, позволяющих прогнозировать развитие, течение аллергии с последующей оценкой эффективности профилактических и лечебных мероприятий [1]. Ранее предпринимались попытки выявления так называемых
© Сенцова Т.Б., Денисова С.Н., Ни А, Качалова О.В., 2019
«генов-кандидатов» с учетом полигенной предрасположенности к атопии [2]. В основном изучалась иммунная система: лейкотриены, ростовые факторы, цитокины, иммуноглобулин Е, хемокины [3]. Доказательства генетической составляющей в этиологии атопии нашло отражение в исследовании генов главного комплекса гистосовместимости, а также других
30
Оригинальные исследования
ТМЖ, 2019, № 4
генов, ответственных за общие звенья патогенеза АЗ [4]. Последнее время большой интерес исследователей привлекает ген рецептора витамина D (vitamin D receptor, VDR), который кодирует внутриклеточный рецептор, способный связывать активные формы этого витамина, опосредованно осуществляя дозозависимые иммунорегуляторные эффекты [5, 6]. Разнообразие биологических свойств витамина D связано с наличием более 245 полиморфизмов гена его рецептора, часть из которых имеют уже известные биологические характеристики, роль других в настоящее время изучена не до конца [7]. В качестве маркера дефицита витамина D могут рассматриваться его полиморфные генетические варианты - 25-гидроксивтамин D2 и D3 - 25(ОН) D [8].
В последние годы предпринимались попытки изучения ассоциации полиморфизма гена VDR с артериальной гипертонией, хронической обструктивной болезнью легких, туберкулезом, злокачественными опухолями, болезнью Паркинсона и остеопорозом, так как рецептор витамина D представлен во многих клетках, в том числе в клетках иммунной системы (моноцитах, макрофагах, активированных лимфоцитах) [9-12]. Выявление полиморфных вариантов гена VDR проводились только у взрослых пациентов с бронхиальной астмой, что затрудняет интерпретацию и использование полученных результатов в клинической практике у детей [13].
Целью настоящего исследования стал анализ обеспеченности витамином D детей с аллергическими заболеваниями при полиморфизме гена VDR.
Материал и методы
Наблюдали 130 детей (66 мальчиков и 64 девочки) с аллергическими заболеваниями в возрасте от 1,5 до 16 лет. Во всех случаях проводили общеклиническое и аллергологическое обследования. У 93 детей диагностирована изолированная аллергическая патология (пищевая аллергия или атопический дерматит), у 37 -отмечались сочетанные заболевания (бронхиальная астма, крапивница, аллергический ринит). Контролем послужила группа из 41 практически здорового ребенка в возрасте от 1 года до 10 лет.
Исследование, которое можно охарактеризовать как открытое и проспективное, было одобрено локальным комитетом по этике при РНИМУ им. Н.И. Пи-рогова и соответствовало принципам, изложенным в декларации Хельсинского соглашения. Информированное согласие было получено от всех родителей детей либо их опекунов.
Уровень метаболита 25(ОН) витамина Б оценивали иммуноферментным методом. Анализ полиморфных маркеров Бок1 (^2228570), Бзш1 (^1544410) и Тая1 (^731236) гена VDR проводили методом полимераз-ной цепной реакции в режиме реального времени при использовании детектирующего амплификатора ДТ-96 и наборов для ДНК-диагностики.
Статистическая обработка данных выполнена с использованием пакета прикладных программ Б1аИ8-
tica 6.0 и SPSS 13.0. Частоту аллелей или генотипов выявляли с помощью критерия х2. Рассчитывали отношение шансов и его 95 % доверительный интервал и сравнивали их на основе парного t-критерия Стьюдента. Различия в концентрации 25(ОН) D при различных полиморфных вариантах гена VDR оценивали, используя непарный t-тест Aspin-Welch, данные выражали как среднее арифметическое (М) и ошибку среднего (m).
Результаты исследования
У детей с АЗ была достоверно повышена частота встречаемости аллеля А в сайте BsmI гена VDR и частота носительства его гомо- (A/A) и гетерозиготного (G/A) вариантов. У пациентов с АЗ и в контроле не определено различий в частоте носительства полиморфного варианта сайта FokI гена VDR, как в отношении распределения аллелей, так и в отношении распределения генотипов. Для полиморфного сайта TagI получены аналогичные закономерности (табл. 1).
При анализе содержания метаболита витамина D в сыворотке крови обращало на себя внимание статистически значимое снижение его концентрации у детей при гетерозиготном варианте A/G и гомозиготном варианте G/G сайта FokI гена VDR (табл. 2).
Таблица 1
Частота регистрации аллелей и генотипов VDR у детей с АЗ
3 с Частота регистрации
Аллели и геноти ОШ* 95 % ДИ* p
Сайт АЗ (n=130) Контроль (n=41)
и л A 0,460 0,378 1,40 0,82-2,39 0,22
G 0,540 0,622 0,71 0,42-1,22 0,22
A/A 0,241 0,122 2,29 0,80-6,59 0,29
Л G/A 0,437 0,512 0,74 0,35-1,56 0,29
G/G 0,322 0,366 0,82 0,38-1,78 0,29
и л < A 0,443 0,305 1,81 1,04-3,16 0,04
G 0,557 0,695 0,55 0,32-0,96 0,04
A/A 0,138 0,073 2,03 0,54-7,62 0,05
а G/A 0,609 0,463 1,80 0,85-3,82 0,05
M G/G 0,253 0,463 0,39 0,18-0,86 0,05
о л T 0,569 0,451 1,61 0,95-2,72 0,08
C 0,431 0,549 0,62 0,37-1,06 0,08
T/T 0,276 0,220 1,35 0,56-3,25 0,06
СТ1 C/T 0,576 0,463 1,64 0,78-3,46 0,06
H C/C 0,138 0,317 0,34 0,14-0,84 0,06
* Отношение шансов (ОШ) и 95% доверительный интервал (ДИ).
Таблица 2
Содержание витамина D сыворотке крови при различных полиморфизмах гена VDR
Сайт Генотип 25(OH) D (M±m), нг/мл p*
FokI A/A 40,25±1,90 0,02
A/G+G/G 32,95±2,12
BsmI A/A 37,50±4,23 0,36
A/G+G/G 33,44±2,00
TaqI C/C 33,27±2,75 0,41
C/C+T/T 35,54±3,61
* Непарный t-тест Aspin-Welch.
Обсуждение полученных данных
Результаты статистического анализа показали, что наиболее информативным маркером наследования АЗ служит аллель А против аллеля G в сайте BsmI гена VDR. Однако у здоровых детей чаще обнаруживалось носительство мутантного гомозиготного генотипа G/G полиморфного сайта BsmI по сравнению с пациентами с АЗ (отношение шансов - 0,39, p=0,05). Можно предположить, что носительство данного генотипа указывает на отсутствие предрасположенности к АЗ. Таким образом, были выявлены различия в распределении частот генотипов и аллелей у детей с АЗ: достоверно повышена частота встречаемости аллеля А в сайте BsmI и носительство гомозиготного (А/А) и гетерозиготного (G/А) генотипов VDR.
В некоторых работах проводилось исследование полиморфизма гена VDR у взрослых с атопическим дерматитом. При этом была установлена большая частота встречаемости аллеля G в сайте BsmI (rs1544410), аллеля С в сайте ApaI (rs7975232) и аллеля T в сайте TaqI (rs731236). Было сделано предположение, что данные сайты отвечают за развитие атопического дерматита путем регуляции эпителиального барьера и/или местного иммунного ответа [14].
Несмотря на то, что уровень содержания метаболита витамина D в сыворотке крови на нашем материале не достигал значений дефицита (менее 20 нг/мл) полученные результаты (табл. 2) можно использовать для подбора персонифицированных доз витамина D при обязательном контроле концентрации его метаболита в крови. Другими авторами также предпринимались попытки изучения взаимосвязи концентрации метаболита 25(OH) витамина D с вариантами полиморфизма гена VDR. У пациентов с низким содержанием метаболита при однонуклео-тидных заменах в этом гене VDR выявлена их связь с развитием инфарктов миокарда, онкологических заболеваний и переломов шейки бедра [15].
Известно, что кожа, печень и почки считаются основными органами, в которых происходит метаболизм витамина D, поэтому можно предположить, что вариабельность содержания его метаболита у детей с АЗ сопряжена с аллергическим воспалением кожи. У наших пациентов также чаще встречался атопический дерматит, ассоциированный с пищевой аллергией.
Полученные данные позволяют сделать вывод о необходимости исследования 25(OH) D, ассоциированных с полиморфизмом гена VDR, до назначения профилактических или лечебных доз витамина D у детей с АЗ. Кроме того, представленные результаты создают предпосылки для разработки новых методов профилактики дефицита витамина D у детей с АЗ с учетом индивидуальных особенностей его метаболизма.
Конфликт интересов: авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи. Источник финансирования: авторы заявляют о финансировании проведенного исследования из собственных средств.
Литература / References
1. Дедов И.И., Тюльпаков А.Н., Чехонин В.П., Баклушев В.П., Арчаков А.Н., Мошковский С.А. Персонализированная медицина: современное состояние и перспективы. Вестник РАМН. 2012;12:4-12. [Dedov II, Tyulpakov AN, Chekhonin VP, Baklushev VP, Archakov AN, Moshkovskij SA. Personalized medicine: Current state and prospects. Annals of the Russian academy of medical sciences. 2012;12:4-12 (In Russ.).]
2. Ortiz RA, Barnes KC. Genetics of allergic diseases. Immunol Allergy Clin North Am. 2015;35(1):19-44.
3. Sullivan M, Silverberg NB. Current and emerging concepts in atopic dermatitis pathogenesis. Clin Dermatol. 2017;35(4):349-53.
4. Фрейдин М.Б., Пузырев В.П. Синтропные гены аллергических заболеваний. Генетика. 2010;46(2):255-61. [Frejdin MB, Puzyryov VP. Syntropic genes of allergic diseases. Genetics. 2010;46(2):255-61 (In Russ.).]
5. Lu H, Xie RD, Lin R, Zhang C, Xiao XJ, Li LJ, et al. Vitamin D-deficiency induces eosinophil spontaneous activation. Cell Immunol. 2017;322:56-63.
6. Muñoz Garcia A, Kutmon M, Eijssen L, Hewison M, Evelo CT, Coort SL. Pathway analysis of transcriptomic data shows immuno-metabolic effects ofvitamin D. Mol Endocrinol. 2018;60(2):95-108.
7. Zhang C, Guo W, Cheng Y, Li Q, Yang X, Dai R, et al. Genetic analysis of pharmacogenomic VIP variants in the Blang population from Yunnan Province of China. Mol Genet Genomic Med. 2019;7:e574. doi: 10.1002/mgg3.574
8. Barry EL, Rees JR, Peacock JL, Mott LA, Amos CI, Bostick RM, et al. Genetic variants in CYP2R1, CYP24A1, and VDR modify the efficacy ofvitamin D3 supplementation for increasing serum 25-hydroxyvitamin D levels in a randomized controlled trial. J Clin Endocrinol Metab. 2014; 99(10):133-7.
9. Liu Y, Rui HB. Mutations of vitamin D receptor gene found in patients with multiple myeloma. Zhonghua Zhong Liu Za Zhi. 2017;39(2):121-6.
10. Taha IM, Allah AMA, El Tarhouny S. Association of vitamin D gene polymorphisms and bone mineral density in healthy young Saudi females. Curr Mol Med. 2019;19(3):196-205.
11. Barooah P, Saikia S, Bharadwaj R, Sarmah P, Bhattacharyya M, Goswami B, Medhi S. Role of VDR, GC, and CYP2R1 polymorphisms in the development of hepatocellular carcinoma in hepatitis C virus-infected patients. Genet Test Mol Biomarkers. 2019;23(5):325-31.
12. Sun H, Long SR, Li X, Ge H, Liu X, Wang T, et al. Serum vitamin D deficiency and vitamin D receptor gene polymorphism are associated with increased risk of cardiovascular disease in a Chinese rural population. Nutr Res. 2019;61:13-21.
13. Миронова Ж.А. Молекулярно-генетические аспекты терапевтической резистентности у больных бронхиальной астмой: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. СПб., 2012. 24 с. [Mironova ZhA. Molecular genetic aspects of therapeutic resistance in patients with bronchial asthma. Thesis PhD. St. Petersburg; 2012. 24 p. (In Russ.).]
14. Miraglia Del Giudice M, Allegorico A. The role of vitamin D in allergic diseases in children. J Clin Gastroenterol. 2016; 50:S133-5.
15. Wysoczanska-Klaczynska A, Sl^zak A, Hetman M, Barg E. The impact of VDR gene polymorphisms on obesity, metabolic changes, bone mass disorders and neoplastic processes. Pediatr Endocrinol Diabetes Metab. 2018;24(2):96-105.
