CC BY
25Болезни поджелудочной железы
© Коллектив авторов, 2014
Полиморфизм генов метаболизма этанола при хроническом алкогольном панкреатите
Н.Б. ГУБЕРГРИЦ, М.С. КИШЕНЯ, О.А. ГОЛУБОВА
Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького, Украина
Polymorphism of ethanol metabolism genes in alcoholic chronic pancreatitis
N.B. GUBERGRITS, M.S. KISHENYA, O.A. GOLUBOVA M. Gorky Donetsk National Medical University, Ukraine
Резюме
Цель исследования. Изучить полиморфизм генов алкогольдегидрогеназы (ADH), альдегиддегидрогеназы (ALDH), цитохрома CYP2E1 у больных хроническим алкогольным панкреатитом (ХАП) и провести сопоставление с лабораторно-инструментальными данными.
Материалы и методы. Обследовали 72 больных ХАП и 80 здоровых лиц. Анализ полиморфных локусов ДНК осуществляли методом полимеразной цепной реакции синтеза ДНК с последующей электрофоретической детекцией. Изучали полиморфизм генов, участвующих в метаболизме этанола.
Результаты. У больных ХАП имеются мутации генов, участвующих в метаболизме этанола. Результаты изучения частоты аллелей и генотипов генов ADH, ALDH и CYP2E1 противоречивы. Однако при изучении сочетаний генотипов ADH и ALDH выявлено, что у больных с генотипом ADH1B*47His и ALDH2*2 значительно повышен риск развития ХАП, и они составляют более 50% больных с алкогольным поражением поджелудочной железы. При наличии такого сочетания ХАП протекает с более выраженными структурными и функциональными нарушениями поджелудочной железы. Гомозиготы CYP2E1 С/С имели особенно высокий риск формирования ХАП.
Заключение. Перспективы исследования состоят в увеличении числа обследованных больных и практически здоровых лиц и в поиске корреляций между клиническими, лабораторными, инструментальными показателями и результатами генотипирования. Результаты таких исследований позволят определить возможную стратегию профилактики ХАП.
Ключевые слова: генетический полиморфизм, аллели, метаболизм этанола, хронический алкогольный панкреатит, патогенез.
Aim. To study the gene polymorphisms of alcohol dehydrogenase (ADH), aldehyde dehydrogenase (ALDH), and cytochrome CYP2E1 in patients with alcoholic chronic pancreatitis (ACP) and to compare them with laboratory and instrumental findings. Subjects and methods. Seventy-two patients with ACP and 80 healthy individuals were examined. Polymorphic DNA loci were analyzed by polymerase chain reaction of DNA synthesis, followed by electrophoretic detection. Polymorphism in genes involved in ethanol metabolism was studied.
Results. The patents with ACP had mutations in the genes involved in ethanol metabolism. The study results of the rate of the alleles and genotypes of ADH, ALDH, and CYP2E1 genes were controversial. However, investigating the combinations of the genotypes of ADH and ALDH revealed that the patients having ADH1B*47His and ALDH2*2 genotypes had a much higher risk for ACP and constituted more than 50% of the ACP patients. With this combination, ACP took its course with more evident structural and functional disorders of the pancreas. The CYP2E1 С/С homozygotes had an especially high risk of ACP. Conclusion. The investigation perspectives are to increase the number of examined patients and apparently healthy individuals and to find correlations between clinical, laboratory, and instrumental parameters and genotyping findings. The results of these investigations can define the possible strategy of prevention of CAP.
Key words: genetic polymorphism, alleles, ethanol metabolism, alcoholic chronic pancreatitis, pathogenesis.
АДГ — алкогольдегидрогеназа АЛДГ — альдегиддегидрогеназа
МЭОС — микросомальная этанолокислительная система ОП — острый панкреатит ОШ — отношение шансов
ПЖ — поджелудочная железа ПЦР — полимеразная цепная реакция ХАП — хронический алкогольный панкреатит
ХП — хронический панкреатит
Хронический панкреатит (ХП) — заболевание, которое характеризуется абдоминальной болью, рецидивиру-
ющими приступами панкреатита, прогрессирующим фиброзом поджелудочной железы (ПЖ), приводящим к раз-
Сведения об авторах:
Кишеня Мария Сергеевна — к.м.н., с.н.с. отд. молекулярно-гене-тических исследований
Голубова Оксана Александровна — к.м.н., доц. каф. внутренней медицины им. проф. А.Я. Губергрица
Контактная информация:
Губергриц Наталья Борисовна — д.м.н., проф., зав. каф. внутренней медицины им. проф. А.Я. Губергрица; тел.: +38(050)326-9074; e-mail: profnbg@mail.ru
витию экзокринной, а позже и эндокринной панкреатической недостаточности. Связь между злоупотреблением алкоголем и развитием ХП впервые отмечена в 1878 г. N. Friedreich [1], который писал: «Я начинаю верить в то, что хронический интерстициальный панкреатит может быть следствием избыточного употребления алкоголя». В настоящее время доказано, что злоупотребление алкоголем — главный этиологический фактор как острого панкреатита (ОП), так и ХП. Однако точные механизмы, лежащие в основе этого заболевания, до сих пор не выяснены [2].
Заболевание панкреатитом, спровоцированным чрезмерным употреблением алкоголя, изучалось множеством исследователей. При этом были обследованы больные из разных популяций. Показано, что хроническое употребление алкоголя ассоциируется с 38—94% случаев панкреатита в промышленно развитых странах [3—6]. Однако данные о частоте связи злоупотребления алкоголем с ХП значительно различаются в разных исследованиях. Возможно, это связано со сложностью дифференциальной диагностики алкогольного и неалкогольного ХП. Это обусловлено не только тем, что больные не всегда сообщают врачу о злоупотреблении алкоголем, но и с неопределенностью доз алкоголя, которые могут вызывать формирование хронического алкогольного панкреатита (ХАП). Проспективные эпидемиологические исследования в странах Северной Европы показали, что заболеваемость ХАП составляет 8,2 случая на 100 тыс. человек в год, а распространенность — 27,4 случая на 100 тыс. человек [5].
Представляют интерес также исследования по данным аутопсий, в которых изучалась частота развития ХП у больных хроническим алкоголизмом. C. Pitchumoni и соавт. [7] изучили ПЖ101 пациента, хронически злоупотреблявших алкоголем, у которых никогда не было приступов ОП в течение жизни. Диффузный фиброз ПЖ выявлен у 47% больных алкоголизмом [7]. В другом исследовании, включавшем 99 умерших от заболеваний, развившихся на фоне алкоголизма, в 18% обнаружен перилобулярный склероз как свидетельство поражения ПЖ, индуцированного алкоголем [8]. Эти данные позволяют предположить, что у больных алкоголизмом часто развиваются изменения по типу ХП, который остается бессимптомным.
Эпидемиологические данные свидетельствуют о том, что употребление алкоголя в больших дозах, безусловно, вызывает развитие панкреатита. Однако нельзя говорить об абсолютной связи между злоупотреблением алкоголем и ХП. Ряд доказательств свидетельствует, что воспаление ПЖ нельзя объяснить лишь злоупотреблением алкоголем. Во-первых, остается неясным, почему только у 10% больных алкоголизмом развиваются клинические проявления ХП [9]. Во-вторых, чувствительность разных органов к алкоголю может различаться. У некоторых больных алкоголизмом развивается ХАП, тогда как у других — алкогольная болезнь печени и достаточно редко формируются клинические проявления поражения и печени, и ПЖ [10]. В случаях алкогольного поражения и ПЖ, и печени выраженность изменений двух органов обычно различается, хотя они подвергаются действию одних и тех же доз алкоголя [11]. В связи с этим невозможно прогнозировать поражение ПЖ и/или печени и степень этого поражения у больных алкоголизмом. В-третьих, темпы прогрессирова-ния и течение заболевания ПЖ отличаются выраженной вариабельностью [12]. У 1/3 больных алкоголизмом, стра-
дающих рецидивирующим ОП в течение 11,7±5,8 года, заболевание не переходит в калькулезный ХП [13]. В-четвертых, существуют расовые различия в отношении чувствительности ПЖ к алкоголю. Например, представители негроидной расы госпитализируются с алкогольным панкреатитом в 2—3 раза чаще, чем европеоидной [14]. Эти наблюдения иллюстрируют значительную гетерогенность в склонности к ХАП. Поэтому можно предположить, что алкоголь представляет собой кофактор в развитии алкогольного панкреатита у предрасположенных к этому заболеванию людей [15]. Другими кофакторами, которые еще предстоит изучить, могут быть некоторые внешние и/или генетические факторы.
До первых клинических проявлений заболевания большинство больных ХАП употребляют дозы этанола, составляющие от 80 до 500 г и более в день в течение нескольких лет [6, 16, 17]. Период в злоупотреблении алкоголем перед началом клинических проявлений ХАП также варьирует от 13 лет до 21 года [16, 18]. На основании ряда клинических наблюдений международная конференция по ХАП, проведенная в 1997 г., приняла дефиницию ХАП как ХП, который возникает после ежедневного употребления >80 г этанола в течение нескольких лет [19].
Однако не выявлена четкая граница токсичности, ниже которой ХАП не развивается. Хотя риск развития заболевания возрастает в геометрической прогрессии с повышением дозы употребляемого алкоголя, есть данные о том, что ХАП может сформироваться и при его умеренном употреблении, например 20 г в день [18]. Таким образом, не существует простой модели ХАП, предусматривающей зависимость степени поражения ПЖ только от принимаемой дозы алкоголя [6]. В общем, ассоциация между употреблением алкоголя и ХП слабее, чем зависимость между алкоголем и поражением печени [11].
Тип алкогольных напитков, которые употребляются пациентами, мало влияет на вероятность и степень поражения ПЖ. ХАП диагностируют у больных, употребляющих и пиво, и вино, и крепкие спиртные напитки. Кроме того, ХАП диагностируют у пациентов с различными схемами употребления алкоголя (запойное пьянство, регулярное употребление больших доз и др.) [20, 21]. Поэтому, вероятно, ни тип алкогольных напитков, ни схема их употребления не имеют существенного значения в развитии заболевания.
В последние годы большое значение в патогенезе ХП в целом и конкретно ХАП придают генетической предрасположенности, в частности мутации гена катионного трипсиногена, гена серинпротеазного ингибитора Казаля (SPINKI), гена трансмембранного регулятора кистозного фиброза и др. [4, 22—26]. Меньшее внимание уделяется полиморфизму генов, кодирующих ферменты, которые участвуют в метаболизме этанола [27].
В метаболизме алкоголя принимают участие 3 ферментные системы — алкогольдегидрогеназы (АДГ), ми-кросомальная этанолокислительная система (МЭОС) и система каталазы. Все 3 системы, как бы они ни действовали, в первую очередь превращают этанол в ацетальде-гид, который превращается в довольно сложное соединение ацетилкоэнзим-А (кофермент+остаток уксусной кислоты), а затем образуются углекислый газ и вода [28, 29].
Первая система (АДГ) — 85% этанола окисляется ци-тозольным ферментом АДГ желудка и печени до ацеталь-
дегида. Последний при помощи печеночного митохон-дриального фермента альдегиддегидрогеназы (АЛДГ) подвергается дальнейшему окислению до ацетата через стадию ацетилкоэнзим-А.
Вторая система — 10—15% этанола метаболизируется в микросомах гладкой эндоплазматической сети МЭОС. Основу системы составляет цитохром Р450 2Е1. Он участвует в метаболизме не только алкоголя, но и ряда лекарственных препаратов, в том числе парацетамола (ацета-минофена). При повышенной нагрузке на МЭОС она проявляет свойства самоиндукции, что в значительной степени обусловливает повышение толерантности к алкоголю на определенном этапе хронического злоупотребления спиртными напитками [28, 30].
Третья система (каталазы) наименее изучена; известно, что в присутствии перекиси водорода каталаза способна окислять этанол, однако ее роль в метаболизме этилового спирта у человека и животных, по-видимому, незначительна [28, 31].
Различия в скорости элиминации алкоголя в значительной мере обусловлены генетическим полиморфизмом ферментных систем. Известно несколько генов, влияющих на элиминацию алкоголя: ADH, ALDH, CYP2E1 [28].
Существует несколько классов АДГ, но считается, что основную роль в метаболизме этанола играет первый класс — АДГ1. Выделяют 3 изоформы данного класса: АД-ПА, АДГ1В, АДГ1С. Соответствующие гены: ADH1A, ADH1B, ADH1C локализованы в одном кластере на хромосоме 4q22. Ген ADH1B имеет 3 аллеля, ген ADH1C — 2 ал-леля, что обусловливает изменения свойств данного фермента. Активность фермента АДГ определяется аминокислотой в 47-м положении белка: гистидин в этом положении характерен для активной формы (ADH1B*2), а аргинин — для малоактивной (ADH1B*1). Белки, которые кодируют аллели ADH1B*2, ADH1B*3 и ADH1C*1, обладают повышенной ферментативной активностью in vitro, что свидетельствует о быстром превращении этанола в ацетальдегид и его накоплении в крови. В дальнейшем превращении ацетальдегида в ацетат принимает участие фермент АЛДГ. Существует 9 основных семейств генов, кодирующих АЛДГ. Изоформу АЛДГ2 обнаружили в митохондриях и считают, что именно она преимущественно участвует в окислении ацетальдегида. Активность АЛДГ определяется аминокислотой в положении 504: глютамин — активная форма (ALDH2*1), лизин — неактивная (ALDH2*2). Наличие в генотипе человека аллеля, кодирующего активную форму АДГ (p.48His, c.143A, ADH1B*2) и/или неактивную форму АЛДГ ^.504Lys, C.1510A, ALDH2*2), приводит к повышению концентраций альдегида, вызывающего ряд таких неприятных симптомов, как тошнота, головокружение, гиперемия кожных покровов лица и т.д. (флаш-синдром). Это приводит к более редкому употреблению алкоголя и его в меньших количествах. Приблизительно 50% японцев и китайцев имеют дефицит АЛДГ за счет наследования ALDH2*2, поэтому у них чаще отмечается флаш-синдром при употреблении алкоголя. Гомозиготы по данному аллелю (ALDH2*2/2) редко злоупотребляют алкоголем из-за его плохой переносимости, что связано с высокими концентрациями циркулирующего у них в крови ацетальдегида. Злоупотребление алкоголем у гетерозигот ALDH2*1/2 приводит к
более частому повреждению печени на фоне меньших доз алкоголя, чем у гомозигот ALDH2*2/2. Аллель ALDH2*2 практически отсутствует у представителей европеоидной и негроидной рас [28]. Таким образом, наличие в генотипе аллелей с. 143A гена ADH2 и C.1510A гена ALDH2 может рассматриваться как протективный фактор, однако не может служить препятствием для развития алкогольной зависимости.
Частота ADH1B*2, которая ведет к быстрому росту концентрации альдегида в крови, разная у разных народов: у финнов — 0, у русских — 6%, у якутов — 16%, у китайцев — 76%, у тайванцев — 86%. Частота ALDH2*2 также высока у жителей Юго-Восточной Азии и составляет 30—50%. В Японии аллель выявлен у 2% больных алкоголизмом и у 44% лиц, не страдающих этим заболеванием. Гомозиготы по ALDH2 практически не встречаются среди больных алкоголизмом [32].
Цитохром 2E1 (CYP2E1) участвует в метаболизме ацетона, бензола, а также тетрахлористого углерода и других канцерогенов, присутствующих в табачном дыме. Фермент также участвует в метаболизме этанола. Вариант T полиморфизма Rsal (Rsal с2) характеризуется повышенной транскрипционной активностью и ассоциирован с алкогольной болезнью печени, в то время как вариант С полиморфизма PstI (PstI+) соответствует повышенному риску развития онкологических заболеваний. Вариант C полиморфизма DraI также является онкологическим маркером. В европеоидных популяциях распространенность вариантов Rsal с2 и PstI+ составляет 1—3%, а варианта DraI — около 10% [27].
Метаболизм и детоксикация этанола с участием АДГ происходят и в цитозоле ацинарных клеток ПЖ [33]. P. Couzigou и соавт. [34] и P. S. Haber и соавт. [33] предположили, что высоко- или низкоактивные фенотипы АДГ могут влиять на метаболизм этанола при ХП и повышать предрасположенность к повреждению ацинарных клеток этанолом. C. Day и соавт. [35] и F. Dumas и соавт. [36] в 2 небольших исследованиях продемонстрировали повышенную частоту гена ADH3*1, кодирующего высокую активность Yl-ADH-изоэнзима при ХАП, но число пациентов в этих исследованиях было недостаточным для получения достоверных результатов. При объединении данных указанных исследований также получена тенденция к повышению частоты Yl-ADH-изоэнзима при ХАП [21]. В исследовании Y. Chao и соавт. [37], проведенном в Тайване, выдвинута гипотеза о возможной ассоциации между геном ADH2*2 и острым алкогольным панкреатитом. Однако данные относительно ХАП противоречивы: в Японии не найдено корреляции между полиморфизмом гена ADH2 и ХП [38]. Аналогичные данные получены при обследовании пациентов с ХАП в Австралии [39]. Однако K. Maruyama и соавт. [40] продемонстрировали повышенный риск развития ХАП при различных генотипах ADH2. Это свидетельствует о необходимости дальнейших исследований полиморфизма генов, кодирующих метаболизм алкоголя, при ХАП.
Противоречивые результаты получены также относительно ассоциации ХАП и полиморфизма гена ALDH2. S. Kimura и соавт. [38] показали, что полиморфизм гена ALDH2 влияет на риск развития ХАП в Японии. В то же время K. Maruyama и соавт. [40] у японцев и A. Frenzer и соавт. [39] у европейцев не нашли такой ассоциации.
Проф. И.Н. Григорьева [27] обследовала 128 больных панкреатитом. У 8 пациентов выявлены мутации гена ADH2. Частота аллеля A полиморфизма A/G гена ADH2 у больных ОП оказалась в 2—3 раза выше, чем у больных ХП. Частота аллелей A (13,6 и 5,8%) и G (86,4 и 94,2%), генотипов A/G (27,3 и 11,5%) и G/G (72,7 и 88,5%), полиморфизма A/G гена ADH2 у больных ОП и ХП различались недостоверно, при этом генотип G/G у больных с панкреатитами встречался в 2 раза чаще, чем в популяции (18,3%; _р<0,05).
При ХП и ОП с интенсивным болевым синдромом наиболее часто встречался генотип G/G гена ADH2. Различий по генотипам между этими группами не было. Частота аллеля ADH2*1 составляла 98,4%, ADH2*2 — 1,6%; различий по генотипам между группами не было [27].
И.Н. Григорьева и соавт. [41] среди больных ХП не выявили лиц с генотипом А/А гена ADH2. Не обнаружено также достоверных различий в дозах употребляемого алкоголя лицами с различными генотипами гена ADH2, но больные ХП с генотипом G/G употребляли более высокие дозы крепких спиртных напитков по сравнению с лицами с генотипом A/G.
В литературе обсуждается связь полиморфизма гена CYP2E1 с предрасположенностью к ХАП [42—44]. В отличие от метаболизма этанола с участием АДГ, CYP2E1 участвует в его метаболизме в эндоплазматической сети клетки. B. Yang и соавт. [45], Y. Chao и соавт. [46] и A. Frenzer и соавт. [39] не выявили ассоциацию между полиморфизмом гена CYP2E1 и ХАП.
Цель исследования: изучить полиморфизм генов ADH, ALDH, CYP2E1 у больных ХАП и провести сопоставление с лабораторно-инструментальными данными.
Материалы и методы
Обследовали 72 больных ХАП и 80 здоровых. Диагноз ХАП формулировали на основании анализа клинических проявлений, а также результатов исследования функционального состояния ПЖ (а-амилаза крови и мочи, Р-изоамилаза крови и мочи, деби-ты уроамилазы, липаза крови, фекальная эластаза-1).
Все биохимические исследования проводили на анализаторе Vitalab Flexor-2000 (Нидерланды). Активность а-амилазы, Р-изоамилазы в крови, моче, дуоденальном содержимом исследовали на том же анализаторе с использованием наборов фирмы «Lachema» (Чехия). Активность липазы в крови и дуоденальном содержимом определяли на том же анализаторе с использованием наборов фирмы «Sentinell» (Италия). Содержание фекальной эластазы-1 изучали на иммуноферментном анализаторе Sanofi (Франция) с использованием наборов фирмы «Schebo» (Германия).
Учитывали также результаты сонографии и ультразвуковой гистографии ПЖ (ALOKA SSD-630, Япония).
ДНК-диагностику проводили в отделе молекулярно-генети-ческих исследований ЦНИЛ ДонНМУ им. М. Горького. Анализу подвергали геномную ДНК для выявления мутаций (полиморфизмов), выделенную из лейкоцитов цельной крови с помощью реагента «ДНК-экспресс-кровь» производства НПФ «Литех» (Москва, Россия). В работе использованы диагностические тест-системы «SNP-экспресс»: мутация «алкогольного цитохрома» CYP2E1 -1293G/C (c1/c2), мутация ADH1B Arg47His (ADH2*1/ ADH2*2), мутация ALDH2 Glu487Lys (ALDH2*2) с двумя парами аллельспецифичных праймеров, разработанные НПФ «Литех» (Москва, Россия). Анализ полиморфных локусов ДНК осуществляли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) синтеза ДНК с последующей электрофоретической детекцией. Реакцию проводили при следующих условиях: первичная денатурация при
температуре 93 °С в течение 1 мин, после которой следовали 35 циклов, состоящих из денатурации — при температуре 93 °С в течение 10 с, отжига праймеров — при температуре 64 °С в течение 10 с, элонгации — при температуре 72 °С в течение 20 с. ПЦР проводили на амплификаторе Gene Amp PCR System 2400 («Applied Biosystems», США). Детекцию амплифицированных фрагментов проводили путем электрофореза в 3% агарозном геле, окрашенном в бромистом этидии. Визуализацию результатов проводили в ультрафиолетовом трансиллюминаторе TFX-20.M («Vilber Lourmat», Франция).
Оценку риска, частот генотипов, аллелей и доверительных интервалов выполняли с использованием Microsoft Exсel. Различия в частотах аллелей и генотипов между группами оценивали с помощью критерия х2 и расчета отношения шансов (ОШ) с 95% доверительными интервалами (ДИ). Различия считали достоверными при р<0,05. Оценку степени различий по частоте аллелей, генотипов между обсследуемыми группами проводили с помощью точного критерия Фишера (F), использован с учетом малых групп (выборок). Для расчета ОШ с 95% ДИ и точного критерия Фишера применяли пакет статистических программ Statistica 6.0.
Результаты
В табл. 1 представлена частота аллелей гена ADH1B. Оказалось, что аллель ADH1B*2 с гистидином в положении 47 встречался достоверно реже, чем аллель ADH1B*1 с аргинином. Однако аллель ADH1B*2 у больных ХАП определялся существенно чаще, чем у здоровых. В связи с этим риск развития заболевания у таких пациентов был повышен, хотя они относятся к активным метаболизато-рам алкоголя. Следовательно, несмотря на высокую вероятность флаш-синдрома, пациенты с ХАП употребляют большие количества алкоголя, отсюда и повышенный риск поражения ПЖ. Можно предположить, что в данном случае имеют значение особенности ментальности, когда для пациентов не является препятствием для дальнейшего приема алкоголя плохое самочувствие после его употребления.
Более существенным нам представляется анализ генотипов (табл. 2). Оказалось, что в большинстве случаев у больных ХАП имеется генотип Arg47His. Таким образом, несмотря на преобладание аллеля ADH1B*2 у обследованных пациентов, они были преимущественно гетерозиго-тами по полиморфизмам ADH2*1/ADH2*2. Вероятно, эта ситуация и позволяла обследованным нами больным употреблять большое количество спиртных напитков. Только у 16,6% больных с ХАП имелся генотип His47His, тогда как у здоровых он встречался еще реже — в 8,7% случаев (различия недостоверны). Генотип Arg47Arg существенно чаще выявлялся у здоровых. Таким образом, хотя здоровые переносили прием алкоголя лучше и, вероятно, употребляли его в больших количествах, у них ХАП не развивался. Можно предположить, что полиморфизм ADH2*1/ADH2*2 в гене ADH1B не имеет решающего значения для развития заболевания.
Аллель ALDH2*1 с наличием глютамина у больных ХАП встречался реже, чем у здоровых (табл. 3), т.е. больные реже были активными метаболизаторами ацетальдегида, чем здоровые. Напротив, аллель ALDH2*2 с лизином выявлялся у больных чаще, что и определяло более высокий риск развития ХАП при наличии этого аллеля. Ацетальде-гид в таком случае накапливается в крови в более высоких концентрациях, что приводит к поражению ПЖ.
При изучении распределения полиморфизмов Glu487Lys в гене ALDH2 (табл. 4) выявлено, что среди больных ХАП
Таблица 1. Различия в частотах аллелей и расчет ОШ генотипов полиморфного маркера А^47Н1§ гена АйИ1В в группах больных с ХАП и здоровых
Число аллелей у больных Число аллелей у здо-
Аллель ХАП (п= = 144) ровых (п= = 160) р (Р) ОШ 95% ДИ X2 df p (X2)
абс. % абс. %
АГ^ 80 55,6 116 72,5 0,001 0,474 0,294—0,765 9,5 1 0,00216
His 64 44,4 44 27,5 0,0001 2,109 1,308—3,402
Таблица 2. Распределение полиморфизмов АОН2*1/АОН2*2 в гене АйИ1В в исследуемых группах
Больные ХАП (п=72) Контроль (п=80) Генотип ---—---—--p
_абс._%_абс._%_
А^47Ащ 20 27,8 43 53,8 0,002
Ащ47Ш§ 40 55,6 30 37,5 0,039
Ш^Шв 12 16,6 7 8,7 0,221
Таблица 3. Различия в частотах аллелей и расчет ОШ генотипов полиморфного маркера С!и4871у§ гена АЬйИ2 в группах больных с ХАП и здоровых лии
Аллель
Тйслв^ллвлвй^Толь^ ных ХАП (и=144)_
абс.
Тйслоаллвлёйу'здоро-"
вых (и=160)
абс.
%
р (^
ОШ
95% ДИ
X2 df p (х2)
Glu Lys
97 47
67,4 32,6
126 34
78,8 21,3
0,0001 0,0002
0,557 1,796
0,333—0,932 1,073—3,004
5,030 1 0,02643
Таблица 4. Распределение полиморфизмов С!и4871у§ в гене АЬйИ2 в исследуемых группах
Больные ХАП (п=72) Контроль (п=80) Генотип -
абс. % абс.
Glu487Glu 37 51,40 53 66,25 0,04 Glu487Lys 23 31,90 20 25,00 0,443 Lys487Lys_12_16,70_7_8,75_0,221
Таблица 5. Различия в частотах аллелей и расчет ОШ генотипов «алкогольного цитохрома» СУР2Е1 -1293С/С (с1/с2) в группах больных с ХАП и здоровых лии
Число аллелей у боль- Число аллелей у здо-
Аллель ных ХАП (п= = 144) ровых (п= = 160) р (Р) ОШ 95% ДИ X2
абс. % абс. %
G 98 68 132 83 0,00001 0,452 0,264—0,774 8,586
С 46 32 28 17 0,00002 2,213 1,293—3,788
X2 df р (х2)
8,586 1 0,00361
чаще встречаются гомозиготы Glu487Glu, т.е. активные метаболизаторы ацетальдегида, но частота такого генотипа была существенно ниже, чем у здоровых лиц. Это указывает на то, что у больных ХАП быстрый метаболизм ацетальдегида наблюдается реже, чем в контрольной группе, он накапливается в крови и токсически влияет на ПЖ.
Противоречивые результаты изучения частоты аллелей и генотипов генов ADH и ALDH нашли свое объяснение при сопоставлении распространенности объединенных полиморфизмов этих генов (см. рисунок). Оказалось, что более чем у 50% больных ХАП имеется сочетание полиморфизмов генов, определяющих быстрый метаболизм алкоголя и медленный метаболизм ацетальдегида. Можно предположить, что именно накопление ацетальдегида в крови при таком сочетании и способствовало развитию ХАП.
При анализе частоты аллелей «алкогольного цитохрома» СУР2Е1 —1293G/C (с1/с2) оказалось, что у больных ХАП аллель С встречается достоверно чаще, чем у здоровых. Напротив, аллель G у больных ХАП выявлялся реже, чем в контроле (табл. 5). Наличие аллели С повышало риск развития заболевания. У гомозигот С/С имелся особенно высокий риск формирования ХАП (табл. 6), хотя алкогольное поражение печени более вероятно при варианте Т полиморфизма RsaI ^а1 с2).
При сопоставлении результатов генетических исследований с лабораторными и инструментальными данными выявлено, что наиболее тяжелые структурные изменения ПЖ (кальцификация, расширение главного протока ПЖ) развивались при сочетании генотипов ADH1B*47His/ ALDH2*2. Таким образом, ХАП не только чаще развивался (см. рисунок), но и протекал более тяжело (табл. 7). Об этом же свидетельствует более выраженное снижение
Таблица 6. Различия в частотах аллелей и расчет ОШ генотипов «алкогольного цитохрома» СУР2Е1 -1293С/С (с1/с2) в группах больных с ХАП и здоровых лиц
Генотип Больные ХАП (n=72) Здоровые (n=80) р (F) ОШ 95% ДИ X2 df p (X2)
абс. % абс. %
G/G 36 0,50 55 0,688 0,0001 0,455 0,235—0,88
G/C 26 0,36 22 0,275 0,0002 1,490 0,75—2,962 7,67 2 0,0226
C/C 10 0,14 3 0,038 0,00001 4,140 1,092—15,698
Таблица 7. Результаты сопоставления сочетаний генотипов ЛЭИ и ЛЮИ с лабораторными и инструментальными данными
Параметр
Снижение уровня фекальной эластазы-1 менее 100 мкг/г Расширение главного протока ПЖ
Кальцификация ПЖ_
Частота сочетаний, % ADH1B*47His/ ADH1B*47Arg/ ADH1B*47Arg/ ADH1B*47His/
ALDH2*2_ALDH2*2 ALDH2*1_ALDH2*1
65 12 8 15
58 19 11 22
63 13 6 18
внешней панкреатической секреции у таких пациентов по результатам фекального эластазного теста.
Заключение
У больных ХАП имеются мутации генов, участвующих в метаболизме этанола. Результаты изучения частоты аллелей и генотипов генов ADH и ALDH, CYP2E1 противоречивы. Однако при изучении сочетаний генотипов ADH и ALDH выявлено, что у больных с генотипом ADH1B*47His и ALDH2*2 значительно повышен риск развития ХАП, и они составляют более 60% больных с алкогольным поражением ПЖ. При наличии такого сочетания ХАП протекает с более выраженными структурными и функциональными нарушениями ПЖ. У гомозигот CYP2E1 С/С имелся особенно высокий риск формирования ХАП.
Перспективы исследования состоят в увеличении числа обследованных больных и практически здоровых лиц и в поиске корреляций между клиническими, лабораторными, инструментальными показателями и результатами генотипирования. Результаты таких исследований
Распространенность объединенных полиморфизмов генов АЮН1В и АЬйН2 в группе больных с ХАП.
позволят определить возможную стратегию профилактики ХАП.
ЛИТЕРАТУРА
1. Friedreich N. Disease of the pancreas. In: Ziemssen H. Cyclopoe-dia of the Practice of Medicine. New York: Wood 1878: 549—630.
2. Христич Т.Н., Кендзерская Т.Б. Хронический панкреатит: что в имени твоем? Часть 1. Укр мед газета 2007; 1: 32—33.
3. Васильев Ю.В., Живаева Н.С. Этиопатогенетические и клинические аспекты хронического алкогольного панкреатита. Гепатология 2006; 3: 19—24.
4. Циммерман Я.С. Хронический панкреатит: современное состояние проблемы: Ч. 1. Дефиниция, распространенность, вопросы этиологии и патогенеза. Клин мед 2007; 1: 16—20.
5. Copenhagen pancreatitis study. An interim report from a prospective multicentre study. Scand J Gastroenterol 1981; 16 (2): 305—312.
6. Worning H. Alcoholic chronic pancreatitis. In: Beger H. G. The Pancreas. Maiden: Blackwell Science 1998: 672—682.
7. Pitchumoni C.S., Glasser M., Saran R.M. et al. Pancreatic fibrosis in chronic alcoholics and nonalcoholics without clinical pancreatitis. Am J Gastroenterol 1984; 79: 382—388.
8. Suda K., Shiotsu H, Nakamura T. et al. Pancreatic fibrosis in patients with chronic alcohol abuse: correlation with alcoholic pancreatitis. Am J Gastroenterol 1994; 89: 2060—2062.
9. Gumaste V.V. Alcoholic pancreatitis: unraveling the mystery. Gastroenterology 1995; 108: 297—299.
10. Caradonna P., Costamagna G., Benedetti G. et al. Chronic pancreatitis prevalence in liver cirrhosis. Morphological and functional study. Ital J Gastroenterol 1996; 28: 91—94.
11. Corrao G., Bagnardi V., Zambon A., Arico S. Exploring the dose-response relationship between alcohol consumption and the risk of several alcohol-related conditions: a meta-analysis. Addiction 1999; 94: 1551—1573.
12. Ammann R.W., Muellhaupt B. The natural history of pain in alcoholic chronic pancreatitis. Gastroenterology 1999; 116: 1132—1140.
13. Ammann R.W., HeitzP.U., Klöppel G. Course of alcoholic chronic pancreatitis: a prospective clinicomorphological long-term study. Gastroenterology 1996; 111: 224—231.
14. Lowenfels A.B., Maisonneuve P., Grover H. et al. Racial factors and the risk of chronic pancreatitis. Am J Gastroenterol 1999; 94: 790—794.
15. Калинин А.В. Хронический панкреатит: распространенность, этиология, патогенез, классификация и клиническая характеристика этиологических форм (Сообщ. 1). Клин перспективы гастроэнтерол, гепатол 2006; 6: 5—15.
16. Dani R., Penna F.J., Nogueira C.E. Etiology of chronic calcifying pancreatitis in Brazil: a report of 329 consecutive cases. Int J Pan-creatol 1986; 1: 399—406.
17. Singer M. V., Müller M.K. Epidemiologie, Ätiologie und Pathogenes der chronischen Pankreatitis. In: Mössner J. Erkrankungen des exkretorischen Pankreas. Jena: Fischer 1995: 313—324.
18. Schneider A, Singer M.V. Alcoholic pancreatitis. Dig Dis 2005; 23: 222—231.
19. Ammann R.W. A clinically based classification system for alcoholic chronic pancreatitis: summary of an international workshop on chronic pancreatitis. Pancreas 1997; 14: 215—221.
20. Schneider A., Haas S.L., Pfützer R.H. et al. Characterization of drinking patterns in patients with alcoholic chronic pancreatitis. Pancreas 2003; 27: 408.
21. Haber P., Wilson J., Apte M. et al. Individual susceptibility to alcoholic pancreatitis: still an enigma. J Lab Clin Med 1995; 125: 305—312.
22. Христич Т.Н., Кендзерская Т.Б., Пишак В.П. и др. «Панкреатический омнибус» (наследственный панкреатит). Мистецт-во лжування 2006; 4: 38—43.
23. Howes N., Greenhalf W., Stocken D.D., Neoptolemos J.P. Cationic trypsinogen mutations and pancreatitis. Clin Lab Med 2005; 25
(1): 39—59.
24. Löhr M., Klöppel G., Maisonneuve P. et al. Frequency of K-ras mutations in pancreatic intraductal neoplasias associated with pancreatic ductal adenocarcinoma and chronic pancreatitis: a meta-analysis. Neoplasia 2005; 7 (1): 17—23.
25. Gasiorowska A., Talar-Wojnarowska R., Smolarz B. et al. The prevalence of pancreatic serine protease inhibitor Kazal type 1 (SPINK 1) and cationic trypsinogen gene (PRSS1) mutations in polish patients with chronic alcoholic pancreatitis and pancreatic cancer. Pancreatology 2006; 6: 393—394.
26. Yakshe P. Хронический панкреатит. Медицина свиту 2005; 18
(2): 85—97.
27. Григорьева И.Н. Острый и хронический панкреатит. Новосибирск: Наука; 2010.
28. Григорьева И.Н., Никитенко Т.М. Токсичность алкоголя и характер его влияния на поджелудочную железу и печень в зависимости от генетического статуса. Сиб вестн гепатол и га-строэнтерол 2009; 23: 135—136.
29. Сидоров П.И., Ишеков Н.С., Соловьев А.Г. Соматогенез алкоголизма. Москва: МЕДпресс-информ; 2003.
30. Буеверов А.О., МаевскаяМ.В., ИвашкинВ.Т. Алкогольная болезнь печени. Рос мед журн 2001; 3 (2): 61—65.
31. Белковец А.Н. Соматическая патология и потребление алкоголя у женщин г. Новосибирска в связи с генетическим полиморфизмом алкоголь-метаболизирующих ферментов: Ав-тореф. дис. ... канд. мед. наук. Новосибирск 2004.
32. Шипулин Г.А., Моисеев В.С., Кобалава Ж.Д. и др. Индуцируемая алкоголем артериальная гипертония и генетический полиморфизм ферментов, метаболизирующих алкоголь. Тер арх 2005; 6: 54—60.
33. Haber P.S., Apte M.V., Applegate T.L. et al. Metabolism of ethanol by rat pancreatic acinar cells. J Lab Clin Med 1998; 132: 294—302.
34. Couzigou P., Fleury B., Groppi A. et al. Role of alcohol dehydrogenase polymorphisms in ethanol metabolism and alcohol-related diseases. Adv Exp Med Biol 1991; 284: 263—270.
35. Day C.P., Bashir R., James O.F.W. et al. Investigation of the role of polymorphisms at the alcohol and aldehyde dehydrogenase loci in genetic predisposition to alcohol-related end-organ damage. Hep-atology 1991; 14: 798—801.
36. Dumas F., Coutelle C, Gerolami A. et al. Role of alcohol dehydro-genase polymorphisms in alcoholic patients with chronic pancreatitis. Gastroenterology 1993; 104: 302.
37. Chao Y.C., Young T.H., TangH.S., Hsu C.T. Alcoholism and alcoholic organ damage and genetic polymorphisms of alcohol metabolizing enzymes in Chinese patients. Hepatology 1997; 25: 112—117.
38. Kimura S., Okabayashi Y., Inushima K. et al. Alcohol and aldehyde dehydrogenase polymorphisms in Japanese patients with alcohol-induced chronic pancreatitis. Dig Dis Sci 2000; 45: 2013—2017.
39. Frenzer A., Butler W.J., Norton I.D. et al. Polymorphism in alcohol-metabolizing enzymes, glutathione S-transferases and apoli-poprotein E and susceptibility to alcohol-induced cirrhosis and chronic pancreatitis. J Gastroenterol Hepatol 2002; 17: 177—182.
40. Maruyama K., Takahashi H., Matsushita S. et al. Genotypes of alcohol-metabolizing enzymes in relation to alcoholic chronic pancreatitis in Japan. Alcohol Clin Exp Res 1999; 23: 85—91.
41. Григорьева И.Н., Романова Т.И., Максимов В.Н., Васина Я.В. Полиморфизм гена ADH2 и особенности потребления алкоголя у пациентов с хроническим панкреатитом. Рос журн гастроэнтерол, гепатол, колопроктол 2012; 5: 140.
42. Чащин Н.А., Максимчук О.В., Данко И.М. Роль этанола и продуктов его метаболизма в патогенезе хронического панкреатита. Журн АМН Украгни 2005; 11 (3): 449—463.
43. Cartmell M.T., Schulz H.U., O'Reilly D.A. et al. Cytochrome P450 2E1 high activity polymorphism in alcohol abuse and end-organ disease. World J Gastroenterol 2005; 11 (41): 6445—6449.
44. Cichoz-Lach H., Partycka J., Nesina I. et al. Genetic polymorphism of CYP2E1 and digestive tract alcohol damage among Polish individuals. Alcohol Clin Exp Res 2006; 30 (5): 878—882.
45. Yang B., O'Reilly D.A., Demaine A.G., Kingsnorth A.N. Study of polymorphisms in the CYP2E1 gene in patients with alcoholic pancreatitis. Alcohol 2001; 23: 91—97.
46. Chao Y.C., Young T.H., Chang W.K. et al. An investigation of whether polymorphisms of cytochrome P4502E1 are genetic markers of susceptibility to alcoholic end-stage organ damage in a Chinese population. Hepatology 1995; 22: 1409—1414.
Поступила 05.07.2013
