CC BY
69
7° ^tl ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
Том 16, № 8. 2018
УДК 616.24-002:575.174.015.3
Ф.Ф. РИЗВАНОВА1, О.И. ПИКУЗА2, Е.В. ГЕНЕРАЛОВА2, Р.А. ФАЙЗУЛЛИНА2, О.А. КРАВЦОВА1
1Казанский (Приволжский) федеральный университет, 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18 2Казанский государственный медицинский университет МЗ РФ, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49
Полиморфизм генов и внебольничная пневмония у детей
Ризванова Фарида Фаритовна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры фундаментальных основ клинической медицины, тел. +7-905-316-73-30, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0001-6320-8034
Пикуза Ольга Ивановна — доктор медицинских наук, профессор кафедры пропедевтики детских болезней и факультетской педиатрии, тел. +7-917-390-11-12, ORCID ID: 0000-0002-2885-5954
Генералова Елена Владимировна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры пропедевтики детских болезней и факультетской педиатрии, тел. +7-951-064-30-89, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-4577-2317
Файзуллина Резеда Абдулахатовна — доктор медицинских наук, заведующая кафедрой пропедевтики детских болезней и факультетской педиатрии, тел. +7-917-261-42-76, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-7209-5737
Кравцова Ольга Александровна — кандидат биологических наук, доцент кафедры биохимии и биотехнологии, тел. +7-905-315-07-80, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-4227-0080
Цель исследования. Выявить молекулярно-генетические факторы риска развития внебольничной пневмонии у детей на основе анализа полиморфизма генов про- и противовоспалительных интерлейкинов.
Материал и методы. Проведено комплексное клинико-лабораторное и инструментальное обследование 69 детей в возрасте от 6 до 15 лет с острой внебольничной пневмонией (ВП). Клиническое, лабораторное и инструментальное обследование детей было проведено согласно общепринятым методам. Специальные методы исследования: проведен анализ взаимосвязи полиморфных вариантов генов цитокинов И6(-174)СЮ и il4( -590)С/Т у больных с ВП и в группе контроля. Материалом для молекулярно-генетического исследования служили образцы ДНК, полученные из периферической венозной крови детей, и соскоб эпителиальных клеток со слизистой оболочки полости рта.
Результаты. Заболеваемость острой внебольничной пневмонией ассоциирована с полиморфизмом (-174)СЮ гена il6. При этом предрасполагающий эффект полиморфизма (-590)С/Т гена il4 к острой внебольничной пневмонии отличается в разных возрастных группах.
Заключение. Проведенное исследование позволило установить значимость полиморфных маркеров генов цитокинов (il6-174С/Ти il4 -590С/Т), регулирующих их синтез, в риске возникновения и развития основных фенотипических проявлений острой патологии легких у детей.
Ключевые слова: дети, внебольничная пневмония, полиморфизм генов.
DOI: 10.32000/2072-1757-2018-8-70-73
(Для цитирования: Ризванова Ф.Ф., Пикуза О.И., Генералова Е.В., Файзуллина Р.А., Кравцова О.А. Полиморфизм генов и внебольничная пневмония у детей. Практическая медицина. 2018 Том 16, № 8, С. 70-73)
F.F. RIZNANOVA1, O.I. PIKUZA2, E.V. GENERALOVA2, R.A. FAYZULLINA2, O.A. KRAVTSOVA1
1Kazan (Volga) Federal University, 18 Kremlevskaya Str., Kazan, Russian Federation, 420008
2Kazan State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, 49 Butlerov Str., Kazan,
Russian Federation, 420012
Polymorphism of genes and community-acquired pneumonia in children
Rizvanova F.F. — PhD (medicine), Associate Professor of the Department of Fundamental Principles of Clinical Medicine, tel. +7-905-316-73-30, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0001-6320-8034
Pikuza O.I. — D. Sc. (medicine), Professor of the Department of Propaedeutics of Pediatric Diseases and Faculty Pediatrics, tel. +7-917-390-1112, ORCID ID: 0000-0002-2885-5954
Generalova E.V. — PhD (medicine), Associate Professor of the Department of Propaedeutics of Pediatric Diseases and Faculty Pediatrics, tel. +7951-064-30-89, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-4577-2317
Faizullina R.A. — D. Sc. (medicine), Head of the Department of Propaedeutics of Pediatric Diseases and Faculty Pediatrics, tel. +7-917-261-4276, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-7209-5737
Kravtsova O.A. — PhD (biology), Associate Professor of the Department of Biochemistry and Biotechnology, tel. +7-905-315-07-80, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-4227-0080
Objective: to identify the molecular genetic risk factors for the development of community-acquired pneumonia in children based on the analysis of polymorphism of pro- and anti-inflammatory interleukins.
Material and methods: A comprehensive clinical, laboratory and instrumental examination of 69 children aged 6 to 15 years with acute community-acquired pneumonia (CAP) was performed. Clinical, laboratory and instrumental examination of children was carried out according to generally accepted methods. Special research methods: the analysis of the relationship of polymorphic variants of cytokine genes il6 (-174) C/G and il4 (-590) C/T in patients with CAP and in the control group. DNA samples obtained from the peripheral venous blood of children and scraping epithelial cells from the oral mucosa served as the material for molecular genetic research.
Results: the incidence of acute community-acquired pneumonia is associated with polymorphism (-174) of the C/G gene il6. At the same time, the predisposing effect of the polymorphism (-590) C/T of the il4 gene to acute community-acquired pneumonia differs in different age groups.
Conclusion: The study also permitted an assessment of the significance of polymorphic markers of cytokine genes (il6 -174C/T and il4 -590C/T), regulating their synthesis, in the risk of occurrence and development of the main phenotypic manifestations of acute lung pathology in children.
Key words: children, community-acquired pneumonia, genetic polymorphism.
(For citation: Rizvanova F.F., Pikuza O.I., Generalova E.V., Faizullina R.A., Kravtsova O.A. Polymorphism of genes and community-acquired pneumonia in children. Practical Medicine. 2018 Vol. 16, no. 8, P. 70-73)
Важным показателем, характеризующим благополучие общества, как в краткосрочной перспективе, так и в долгосрочных прогнозах, является состояние здоровья детей и подростков. В настоящее время все чаще публикуются данные об ухудшении здоровья подрастающего поколения. При этом в структуре первичной заболеваемости детей в течение многих лет лидирующие позиции занимают болезни органов дыхания. Более того, согласно данным официальной статистики, заболеваемость данным классом болезней среди детей в возрасте от 0 до 14 лет характеризуется стойкой тенденцией к возрастанию [1]. Значительный вклад в заболеваемость и частоту госпитализации детей вносит внебольничная пневмония (ВП), которая ввиду ее достаточно высокой частоты, полиэтиологичности и тяжести течения представляется центральной проблемой педиатрии и инфекционной патологии [2].
Этиология пневмонии в настоящее время хорошо изучена [3]. Однако в современной научной литературе все чаще публикуются сведения о значительной роли в развитии заболеваний легких индивидуальной генетической предрасположенности [4, 5]. При этом одним из наиболее перспективных подходов в оценке генетической предрасположенности к болезням органов дыхания является выявление их ассоциации с определенными генами-кандидатами. В частности, исходя из современных данных о патогенезе воспалительного поражения дыхательных путей, одними из таких генов-кандидатов являются гены про-и противовоспалительных цитокинов [6]. Однако данное направление исследований острой респираторной патологии у детей, в частности вне-больничной пневмонии, является практически не
разработанным. Это и определило актуальность проведенного исследования.
Цель исследования — выявить молекулярно-ге-нетические факторы риска развития внебольничной пневмонии у детей на основе анализа полиморфизма генов про- и противовоспалительных интерлейкинов.
Задачи исследования:
Провести анализ ассоциации полиморфизма генов Шэ (-308)АИв (-174)С/Т, П4(-590)С/Т и ¡¡1Ь (+3953) Т/С с риском развития воспалительного процесса в легочной паренхиме у детей.
Оценить влияние полиморфизма генов на развитие острой патологии легких у детей в зависимости от возраста.
Материал и методы исследования. Проведено комплексное клинико-лабораторное и инструментальное обследование 69 детей в возрасте от 6 до 15 лет с внебольничной пневмонией (Вп) (основная группа), в том числе 52 детей с очаговой пневмонией и 17 — с очагово-сливной и полисегментарной формой пневмонии. Группу контроля составили 163 условно-здоровых лица того же возраста. Распределение детей по полу в группах было следующим (табл. 1).
Данные таблицы свидетельствуют об отсутствии достоверных различий между группами по полу. Также отсутствовали значимые различия между группами исследования и по возрасту пациентов — средний возраст в основной группе составил 10,48±0,98 г., в контрольной — 10,51±1,22 г. (р>0,05).
Клиническое, лабораторное и инструментальное обследование детей было проведено согласно
PEDIATRICS
72 ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
Том 16, № 8. 2018
общепринятым методам. Специальные методы исследования: проведен анализ взаимосвязи полиморфных вариантов генов цитокинов il6(-174)C/G и il4( -590)С/Т у больных с ВП и в группе контроля. Материалом для молекулярно-генетического исследования служили образцы ДНК, полученные из периферической венозной крови детей, и соскоб эпителиальных клеток со слизистой оболочки полости рта. Амплификацию полиморфных локусов осуществляли методом SSP-PCR с использованием специфичных праймеров.
Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Microsoft Exсel 7.0 и пакета статистических программ «SPSS-13.0». Достоверность различий частот аллелей и генотипов оценивали с использованием 95% доверительного интервала (ди) для генерального значения частоты. Силу ассоциации выражали в значениях относительного риска, рассчитанного как отношение шансов (OR), приводя 95% доверительный интервал.
Результаты. Результаты анализа распределения частот аллелей и генотипов по полиморфизмам генов цитокинов у пациентов с ВП, а также в контрольной группе (К) представлены в табл. 2.
Из данных таблицы следует, что значимые различия были выявлены по полиморфизмам гена, обладающего провоспалительными свойствами: il6. Анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфизма (-174)C/G гена il6 показал увеличение частоты встречаемости аллеля (-174)G у больных ВП, по сравнению с контрольной группой (p<0,005); кроме того наблюдалось преобладание генотипа (-174)G/G гена il6 в группе ВП по сравнению с К (p<0,02). Согласно литературным данным,
полиморфизм (-174)Сгена ¡16 ассоциирован с повышенным риском развития заболевания верхних дыхательных путей [7]. Таким образом, повышенный риск развития ВП маркирует генотип (-174^^ (ОЯ=5,52, 95% ДИ(1,53-19,86), в то время как аллель (-174)С носит защитный характер (0я=0,40, 95% ДИ (0,22-0,70)).
Учитывая многофакторный патогенез заболеваний легких, был проведен анализ ассоциации полиморфизма генов цитокинов в зависимости от возраста обследуемых детей с ВП. Возрастная динамика частот отдельных генотипов при ВП характеризовалась следующим: наблюдалось преобладание аллеля (-590)С гена ¡14 в группе больных от 6 до 11 лет по сравнению с группой детей в возрасте от 12 до 15 лет ^<0,01). Кроме того, регистрировалось повышение встречаемости генотипа (-590)С/С гена ¡14 в группе детей от 6 до 11 лет, тогда как у детей в возрасте от 12 до 15 лет выявлялось возрастание частот (-590)С/Т и (-590)Т/Т гена ¡14 ^<0,03). Эти данные свидетельствуют о том, что в возрастной группе от 6 до 11 лет маркером предрасположенности к ВП является аллель (-590)С гена ¡14 и генотип (-590)С/С гена ¡14 ^=14,78; 95% ДИ), тогда как для группы детей от 12 до 15 лет — генотипы (-590) С/Т и (-590)Т/Т гена il4(OR=7,94; 95% ди). Полученные данные наглядно представлены на рис. 1.
В то же время анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфного локуса (-174) С^ гена И6 в зависимости от возраста в группах больных с ВП статистически значимых различий не выявил. Все вышесказанное подтверждает, что для разных возрастных групп существуют различные маркеры предрасположенности к развитию воспа-
Таблица 1.
Распределение обследованных детей по полу в группах исследования Table 1.
Distribution of the examined children by sex in the study groups
Пол пациентов Группы исследования р
основная группа (n=69) контрольная группа (n = 163)
мужской 38 чел. (55,07%) 87 чел. (53,37%) >0,05
женский 31 чел. (44,93%) 76 чел. (46,63%) >0,05
Таблица 2.
Результаты анализа ассоциации полиморфизмов генов цитокинов с пневмонией у детей Table 2.
Results of the analysis of the association of cytokine gene polymorphisms with pneumonia in children
Аллели Группы исследования р
генотипы Основная группа Контрольная группа
-590C/T il4
иниЬЁ 0,6852 0,3148 0,4444 0,4815 0,0741 0,6655 0,3345 0,4324 0,4662 0,1014 0,899 0,993
-174C/G il-6
С G CC CG GG 0,3833 0,6167 0,1667 0,4333 0,4 0,5897 0,4103 0,3397 0,5 0,1603 0,005 0,017
Рисунок 1.
Распределение частот аллелей и генотипов у пациентов с внебольничной пневмонией в зависимости от возраста
Fig. 1. Frequency distribution of alleles and genotypes in patients with community-acquired pneumonia, depending on age.
Примечание: планки погрешностей отражают 95% доверительный интервал Note: error bars reflect 95% confidence interval
лительного процесса в легочной паренхиме. Поэтому разрабатываемые диагностические тесты должны учитывать возраст пациента.
Заключение. Таким образом, проведенное нами исследование позволило установить значимость полиморфных маркеров генов цитокинов (/'/б -174С/ Т и //4 -590С/Т), регулирующих их синтез, в риске возникновения и развития основных фенотипиче-ских проявлений острой патологии легких у детей. Кроме того, выявлены маркеры повышенного и пониженного риска развития ВП. Исследование полиморфизмов генов в настоящей работе показало дифференцированную направленность влияния отдельных полиморфных локусов на ряд клинических проявлений: высокую вероятность развития воспалительного процесса в легких, связь заболеваемости с возрастом детей. Все это может служить основанием для целенаправленного выбора терапевтических и профилактических мероприятий. Расширение спектров исследуемых генов других полиморфных локусов открывает новые перспективы повышения качества диагностики заболеваний, что положительно отразится на адекватности терапии и улучшит их исходы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Здравоохранение в России. 2017: стат. сб. / Росстат. — М., 2017. — 170 с.
2. Царькова С.А., Кузнецов П.В., Купреева Н.Г. Пневмонии у детей: старые проблемы и новые возможности // Педиатрическая фармакология. — 2011. — Т. 8, №1. — С. 12-16.
3. Яцышина С.Б., Спичак Т.В., Ким С.С. и др. Новые возможности в определении этиологии внебольничной пневмонии у детей // Молекулярная дагностика: сб. трудов IX Всерос. науч.-прак-тич. конференции с международным участием. — М., 2017. — С. 259-260.
4. Сабитова О.Н., Совалкин В.И. Полиморфизм генов и продукция основных иммунорегуляторных цитокинов при внебольничной пневмонии // Омский научный вестник. — 2009. — №1 (84). С. 42-45.
5. Смирнова С.В., Сальникова Л.Е. Риск развития пневмонии и полиморфизм генов TLR2 и TLR4: мета-анализ // Общая реаниматология. — 2015. — Т. 11, №6. — С. 6-18.
6. Балпанова Г.Т.,ШортанбаевА.А.,ТарабаеваА.С.,БитановаЭ.Ж. Роль полиморфизма генов цитокинов в инфекционном процессе // Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан. — 2013. — №2. — С. 39-44.
7. Patel J.A., Nair S., Revai K. Nasopharyngeal acute phase cytokines in viral upper respiratory infection // The Pediatric Infection Disease Journal. — 2009. — №11. — P. 1002-1007.
8. Пикуза О.И., Ризванова Ф.Ф., Генералова Е.В., Кравцова О.А. Полиморфизм генов про- и противовоспалительных цитокинов и острый бронхит у детей // Российский вестник перинатологии и педиатрии. — 2017. — Т. 62, №5. — С. 136-138.
PEDIATRICS
