CC BY
206. Shapar V.B. Practical psychology. Tools. Rostov-on-Don: Fenix. 2005 (in Russian)
7. Yakhno N.N., Zakharov V.V., LokshinaA.B. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii. 2005; 2: 13—17 (in Russian)
8. Yakhno N.N., Zakharov V.V. // Nevrologicheskiy zhurnal. 1997; 4: 4-9 (in Russian)
9. Yakhno N.N., Zakharov V.V. // Nevrologicheskiy zhurnal. 2004; 1: 4-8 (in Russian)
10. Borson S., Scanlan J., Brush M. et al. // Int.J. Psychiatry. — 2000. — N15. — P. 1021-1027.
Поступила 10.02.14
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Третьяков Сергей Владиславович,
проф. кафедры госпитальной терапии и медицинской реабилитации Новосибирского государственного медицинского университета, д-р мед. наук. E-mail: 53953824@ yandex.ru.
Чепрасова Марина Ивановна,
аспирант кафедры госпитальной терапии и медицинской реабилитации Новосибирского государственного медицинского университета. E-mail: [email protected].
УДК 577.212:616.24
Л. А. Паначева, Л. А. Шпагина, К. О. Баженова, Л.Ю. Зюбина
РОЛЬ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В РАЗВИТИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ
ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России
Представлено ассоциативное исследование 180 больных с ХОБЛ I—II стадиями, работающих в контакте с промышленными поллютантами (58,3% — экспонированы к умеренно фиброгенной пыли и 41,7% — к комплексу органических растворителей ароматического ряда). Выявлено повышение (р<0,05) концентрации IL-ip у лиц, контактирующих с химическим фактором, по сравнению с работниками «пылевых» профессий. Определена связь трансформирующего ростового фактора-В1 (rsl804470 гена TGFB1) и rsl828591 гена HHIP с предрасположенностью к формированию ХОБЛ. Генотип АА и AG показал протективный эффект в отношении развития этого заболевания.
Ключевые слова: профессиональная хроническая обструктивная болезнь легких, генетические методы, однонуклеотидный полиморфизм, полиморфные локусы генов.
L.A. Panacheva, L.A. Shpagina, К..О. Bazhenova, L.Yu. Ziubina. Role of genetic factors in development of occupational obstructive lung disease
Novosibirsk state medical University of the Ministry of health of Russia
The authors represent associative study of 180 patients having chronic obstructive lung disease 1—2 stages, who exposed at work to industrial pollutants (58.3% exposed to moderately fibrogenous dust and 41.7% — to a complex of aromatic organic solvents). Findings are increased (p < 0.05) concentration of IL-ip in individuals exposed to chemicals, when compared to those exposed to dust at work. Relation was seen between transforming growth factor pi (rsl804470 of TGFB1 gene) and rsl828591 of HHIP gene with propensity to COLD formation. Genotype AA and AG demonstrated protective effect against the disease.
Key words: occupational chronic obstructive lung disease, genetic methods, single nucleotide polymorphism, polymorph gene loci.
Внедрение молекулярно-генетических исследований в клиническую практику позволяет изучать индивидуальные особенности человека с целью раз-
работки методов профессионального отбора и выявления групп риска развития и неблагоприятного течения различных заболеваний. Как подчеркивают
А.П. Кузьмина и соавторы [3], важным является изучение индивидуальной чувствительности и устойчивости работающих к факторам производственной среды, что определяет необходимость выявления специфических «маркеров» предрасположенности или устойчивости к возникновению патологии респираторной системы у лиц, работающих в условиях высокого профессионального риска.
Современные молекулярно-генетические исследованиям в профессиональной клинике в основном посвящены пылевым заболеваниям легких. К настоящему времени наиболее подробно изучены система протеазы/антипротеазы (ММР9 и SERPINA2); оксидативного стресса (GSTM1, GSTP1, GSTT1, ЕРНХ1, SOD2 и SOD3) и биотрансформации ксенобиотиков (цитохром Р-450 и GSTF1), позволившие выявить наиболее информативные иммуногене-тические маркеры для распространенных заболеваний респираторной системы в условиях воздействия промышленной пыли.
Показано, что у больных с профессиональным бронхитом при небольшом стаже работы в условиях воздействия промышленных аэрозолей с незначительным превышением ПДК при наличии гомозиготного дефицитного варианта (ZZ) гена al-ингибитора про-теиназ обнаружено быстропрогрессирующее тяжелое течение заболевания [4]. Полиморфизм гена глута-тионтрансферазы (GST), играющего важную роль в биотрансформации химических веществ, входящих в состав промышленных аэрозолей, наряду с геном цитохрома Р450 может способствовать развитию профессиональных заболеваний бронхолегочной системы [5]. При этом частота встречаемости GSTM1 0/0 у пациентов с профессиональными заболеваниями оказалась значительно выше по сравнению с представителями контрольной выборки = 4,41,
р <0,05).
Доказана роль полиморфизма генов GSTM1, GSTP1, GSTT1, CYP1A1 и ЕРНХ1 в развитии,
степени тяжести и функциональных нарушений хронических профессиональных бронхитов. Обнаружена ассоциация между тяжестью течения профессиональной ХОБА и нулевым генотипом гена GSTM1. Анализ полиморфизма A313G гена GSTP1 показал повышение гетерозиготного генотипа *A*G у здоровых рабочих до 45,5% по сравнению с больными профессиональным бронхитом и ХОБА до 31,2% (5С2=5,38; р=0,021). Высказано предположение, что генотип *A*G является маркером устойчивости к развитию профессионального бронхита (OR=0,54; 95% CI 0,32-0,92). Частота аллеля *С была достоверно выше в группе здоровых рабочих (47,4%), чем в группе больных профессиональным бронхитом
(35,6%) (х2=7,50; P=0,007; OR=0,61; 95% CI 0,43-0,88) [8].
Имеются работы, доказывающие роль полиморфных генов цитохрома Р-450 (CYP1A1, CYP1A2, CYP2E1), генов семейства глутатионтрансфераз в патогенетических механизмах развития профессионального бронхита [2, И, 12]. Некоторые ферменты биотрансформации чужеродных соединений принимают активное участие в метаболизме медиаторов воспаления (в том числе лейкотриенов, простаглан-динов и других эндогенных субстратов), что является важным аспектом их влияния на течение профессиональных бронхитов [6, 7].
К настоящему времени известно, что при хроническом пылевом бронхите протективными маркерами являются HLA-B12 и HLA-B16, превентивными — АВО-АВ (IV) и HLA-B18; при бронхиальной астме — соответственно ABO-A (II), HLA-B16 и HLA-B21; АВО-О (I), HLA-B27 и АВО-АВ (IV) [1]. Указанное нацеливает на поиск других маркеров предрасположенности к развитию, в первую очередь респираторной патологии профессионального генеза.
Цель исследования: изучить молекулярно-генетические маркеры предрасположенности к развитию хронической обструктивной болезни легких (ХОБА) и выявить наиболее информативные из них с протективными и превентивными свойствами.
Материал и методики. Проведено ассоциативное исследование 180 больных с ХОБА I—II стадиями по GOLD [2011], работающих в контакте с промышленными поллютантами. Среди них 105 человек (58,3%) были экспонированы к умеренно фиброген-ной пыли на уровне предельно допустимых концентраций (ПДК) или с незначительным ее превышением, 75 человек (41,7%) работали в контакте с комплексом органических растворителей ароматического ряда на уровне ПДК. Группу сравнения (п = 70) составили больные ХОБА, не имевшие контакта с промаэрозолем; контрольную группу (п = 82) — здоровые доноры. Группы были рандомизированы по полу, возрасту, длительности экспозиции к вредным производственным факторам и стажу курения. Все пациенты были обследованы в центре профессиональной патологии г. Новосибирска.
Оценка функции внешнего дыхания осуществлялась в покое, в положении сидя на спирографе (MICROLAB, Германия). Определение концентрации провоспалительных цитокинов — интер-лейкина (IL) — 1р и фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-а) в сыворотке крови как показателей системного воспаления проводили твердофазным иммуноферментным методом с использованием стандартных тест-систем ООО «Цитокин» (Санкт-Петербург). Из образцов крови ДНК выделялась стандартным фенол-хлороформным методом. Гено-типирование выполнялось с помощью полимеразной
Таблица 1
Удельный вес генотипов однонуклеотндного полиморфизма (ОНИ) в группах больных ХОБЛ и контрольной, %
онп Генотипы Контрольная группа (п = 82) ХОБЛ I—II (п = 180) ош Р
ге1804470 TGFB1 AA 45,3 31,7 0,52 0,049
AG 35,8 51,2 1,77 0,073
GG 15,1 17,1 1,10 0,843
rsl799895 SOD3 CC 100 98,8 0,988 0,439
CG 0 1,2 0,988 0,439
GG 0 0 - -
rsl828591 HHIP AA 17,5 26,8 1,53 0,281
AG 64,1 42,7 0,0417 0,005
GG 18,4 30,5 1,94 0,081
rs4129267 IL6R CC 53,4 45,1 0,718 0,301
CT 36,9 42,7 1,27 0,452
TT 9,7 12,2 1,50 0,471
rsl051730 CHRNA3 AA 12,5 10,1 0,798 0,649
AG 42,3 44,3 1,09 0,88
GG 45,2 45,6 1,04 1
Таблица 2 Удельный вес аллелей ОНП в группах больных ХОБЛ и контрольной, %
ОНП Аллели Контрольная группа (п = 82) ХОБЛ I—II (п = 180) ОШ Р
rsl804470 TGFB1 А 63,7 58,8 0,744 0,191
G 36,3 41,2 1,344 0,191
rsl799895 SOD3 С 100 99,4 0,994 0,439
G 0 0,6 1,006 0,439
rsl828591 HHIP А 49,5 48,5 0,948 0,834
G 50,5 51,5 1,055 0,834
rs4129267 IL6R С 71,8 66,5 0,777 0,307
T 28,2 33,5 1,287 0,307
rsl051730 CHRNA315 А 33,7 32,3 0,94 0,823
G 66,3 67,7 1,064 0,823
цепной реакции в масштабе реального времени (realtime PCR) с использованием праймеров и зондов фирмы Applied Biosystems (USA) в соответствии с протоколом фирмы производителя на приборе АВ 7900НТ (Applied Biosystems, USA).
Анализ и статистическая обработка полученного материала проведена с использованием стандартного пакета программ Statistica for Windows (версия 9.0) и статистической системы R (версия 2.11.1). Достоверность различий оценивали с использованием t-критерия Стьюдента для непрерывных переменных и критериев Фишера и квадрат — для категориальных. Наличие зависимостей между показателями выявляли с помощью корреляционного анализа. Сила связи между изученными признаками определялась при помощи критерия корреляции Пирсона, а при непараметрическом распределении — Спирме-на. Для построения моделей применяли метод множественной регрессии. Прогностическая значимость и достоверность моделей оценивалась с помощью перекрестной проверки по методу «скользящего окна» и ROC -анализа. Анализ выживаемости проводился по методу Каплана — Майера. Для определения вклада различных факторов в формирование ХОБЛ рассчитывались величины отношений шансов (OR), относительного риска (RR), этиологической доли риска (AR) и добавочной доли популяционного риска
(PAR).
Результаты исследования. Оценка цитокинового статуса пациентов показала достоверные различия в сопоставлении с группой сравнения и контроля по содержанию IL-ip и ФНО-а в сыворотке крови, причем повышение концентрации IL-1|3 было достоверно выше у лиц, контактирующих с химическим фактором, по отношению к рабочим «пылевых» профессий 29,2+1,29 мкг/мл и 23,54±2,28 мкг/мл соответственно (р < 0,05).
Для проверки гипотезы о наличии связи между контактом с неблагоприятными производственными факторами и развитием ХОБА была построена логистическая модель регрессионного анализа для групп лиц, работающих с химическим и пылевым фактором, в которой наиболее значимыми прогностическими факторами для лиц, контактирующих с химическим фактором, явились IL-ip (р<0,001) и женский пол (р<0,05). В то же время для лиц «пылевых» профессий наиболее значимыми прогностическими факторами явился факт курения и содержание IL-ip в сыворотке крови (р<0,05) [9, 10].
Проведенные молекулярно-генетические исследования выявили связь трансформирующего ростового фактора-131 (rs 1804470 гена TGFB1) с предрасположенностью к формированию ХОБА. Генотип АА показал протективный эффект в отношении развития этого заболевания: отношение шансов = 0,52
(95% ДИ 0.285-0,958 Р=0,049). При сравнении уровня С-реактивного белка (как маркера воспаления) в группе больных ХОБА у носителей разных генотипов в тесте Крускалла-Уоллиса оказалось, что он статистически значимо отличается (р=0,027), понижаясь в ряду генотипов АА, AG, GG (табл. 1).
Изучение rsl828591 гена HHIP показано связь данного полиморфного локуса с предрасположенностью к развитию ХОБА. Генотип AG является протективным в отношении развития ХОБА ОШ =
0,417 (95% ДИ 0,23-0,753 р = 0,005). При сравнении уровня ОФВ1 в группе больных ХОБА у носителей разных генотипов оказалось, что он статистически значимо отличается (р=0,009), понижаясь в ряду генотипов GG, АА, AG. Исследование rs 4129267 гена IL6R не выявило статистически значимых связей данного ОНП с развитием ХОБА. Изучение rsl051730 гена CHRNA3 не показало статистически значимых связей данного ОНП с развитием ХОБА (табл. 2).
Полученные данные свидетельствуют, что из пяти выбранных для анализа ОНП маркеров один оказался непригодным для использования на данной популяции (rsl799895 гена SOD3) из-за низкой частоты редкого аллеля (около 1%), два (rsl804470 гена TGFB1 и rsl828591 гена HHIP) показали ассоциацию с ХОБА, а для rs4129267 гена IL6R и rsl051730 гена CHRNA3 ассоциация с этим заболеванием не подтверждается.
Заключение. Внедрение молекулярно-генетиче-ских исследований в клиническую практику дает возможность выявлять группы риска развития и неблагоприятного течения ХОБА, в том числе профессионального генеза. Указанное определяет перспективность данных исследований с целью прогностической оценки течения заболеваний и, возможно, эффективности лечебных мероприятий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
(см References пп. 11,12)
1. Артамонова В.Г., Фишман Б.Б., Лежнев O.K. // Региональные аспекты инновационных технологий профилактики, диагностики, лечения и реабилитации больных профессиональными и производственно обусловленными заболеваниями верхних дыхательных путей и легких: сб. трудов Все-росс. научно-практич. конф. с международным участием. — Великий Новгород — Боровичи, 2013. — С. 115—120.
2. Ахмадишина Л.З., Корытина Г.Ф., Кочетова О.В. и др. И Мед. генетика. — 2007. — Т. 6, № 7. — С. 32-37.
3. Кузьмина Л.П. // Пульмонология. — 2008. — №4. — С. 107-110.
4. Кузьмина Л.П., Коляскина М.М., Лаэарашви-ли Н.А., Безрукавникова Л.М. // Региональные аспекты инновационных технологий профилактики, диагностики, лече-
ния и реабилитации больных профессиональными и производственно обусловленными заболеваниями верхних дыхательных путей и легких: сб. трудов Всеросс. научно-практич. конф. с международным участием. — Великий Новгород — Бо-ровичи, 2013. — С. 130-135.
5. КузьминаЛ.П., Коляскина М.М., Цидилъковская Э.С. // Региональные аспекты инновационных технологий профилактики, диагностики, лечения и реабилитации больных профессиональными и производственно обусловленными заболеваниями верхних дыхательных путей и легких: сб. трудов Всеросс. научно-практич. конф. с международным участием. — Великий Новгород — Боровичи, 2013. — С. 37—47.
6. Мингазова С.Р., АхмадишинаЛ.З., Корытина Г.Ф. и др. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы медицины труда», посвященной 50-летию образования Уфимского НИИ медицины труда и экологии человека. —
Уфа, 2005. — С. 139-142.
7. Мингазова С.Р., Викторова Т.В., АхмадишинаЛ.З. // Мед. труда. — 2009. — № 11. — С. 30-33.
8. Пай Г.В., Кузьмина Л.П., Ковчан О.В. и др. // Мед. генетика. — 2003. — Т. 25. — С. 223-226.
9. Шпагина Л.А., Воевода М.И., Бобров С.В. и др. // Пульмонология. — 2012. — №4. — С. 78-84.
10. Шпагина Л.А., Воевода М.И., Бобров С.В. и др. // Региональные аспекты инновационных технологий профилактики, диагностики, лечения и реабилитации больных профессиональными и производственно-обусловленными заболеваниями верхних дыхательных путей и легких: сб. трудов Всеросс. научно-практич. конф. с международным участием. — Великий Новгород — Боровичи, 2013. — С. 121—129.
REFERENCES
1. Artamonova V.G., Fishman В.В., Lezhnev O.K. Regional aspects of innovation technologies in prophylaxis, diagnosis, treatment and rehabilitation of patients with occupational and industrially mediated diseases of upper respiratory tract and lungs. In: Collection of works of All-Russian scientific and practical conference with international participation. Velikii Novgorod — Borovichi. 2013; 115-120 p (in Russian)
2. Akhmadishina L.Z., Karytina G.F., Kochetova О. V. et al. Med genetika. 2007. Vol 6; 7: 32-37 (in Russian)
3. Kuz'mina L.P. Pul'monologiya. 2008; 4: 107-110 (in Russian)
4. Kuz'mina L. P., Kolyaskina M.M., Lazarashvili N.A., Bezrukavnikova L.M. Regional aspects of innovation technologies in prophylaxis, diagnosis, treatment and rehabilitation of patients with occupational and industrially mediated diseases of upper respiratory tract and lungs. In: Collection of works of All-Russian scientific and practical conference with international participation. Velikii Novgorod — Borovichi. 2013; 130—135 p (in Russian)
5. Kuz'mina L. P., Kolyaskina M.M., Tsidil'kovskaya E.S. Regional aspects of innovation technologies in prophylaxis, diagnosis, treatment and rehabilitation of patients with occupational
and industrially mediated diseases of upper respiratory tract and lungs. In: Collection of works of All-Russian scientific and practical conference with international participation. Velikii Novgorod — Borovichi. 2013; 37—47 p (in Russian)
6. Mingazova S.R., Akhmadishina L.Z., Korytina G.F. et al. Materials of All-Russian scientific and practical conference with international participation «Contemporary problems of occupational medicine», dedicated to 50th anniversary of Ufa Research Institute of occupational medicine and human ecology.
Ufa. 2005; 139-142 p (in Russian)
7. Mingazova S.R., Viktorova T.V., Akhmadishina L.Z. Occupational medicine. 2009; 11: 30—33 (in Russian)
8. Pay G.V., Kuz'mina L. P., Kovchan O.V. et al. Med. genetika. 2003; vol 25: 223—226 (in Russian)
9. Shpagina L.A., Voevoda M.I., Bobrov S.V. et al. Pul'monologiya. 2012; 4: 78—84 (in Russian)
10. Shpagina L.A., Voevoda M.I., Bobrov 5.V. et al. Regional aspects of innovation technologies in prophylaxis, diagnosis, treatment and rehabilitation of patients with occupational and industrially mediated diseases of upper respiratory tract and lungs. In: Collection of works of All-Russian scientific and practical conference with international participation. Velikii Novgorod — Borovichi. 2013; 121—129 p (in Russian)
11. Akhmadishina L., Korytina G., Mingazova S. et al. // European Journal of Human Genetics. — 2006. — Vol. 14. Supl. 5. — P. 145.
12. Akhmadishina L., Mingazova S., Korytina G. et al. // Human Genome Meeting (HGM). Kiyoto, Japan. — 2006. — Vol. 12. Supl. 5. — P. 125.
Поступила 10.02.14
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Паначева Людмила Алексеевна,
проф. кафедры госпитальной терапии и медицинской реабилитации Новосибирского государственного медицинского университета, д-р мед. наук. E-mail: LAP232@ yandex.ru.
Шпагина Любовь Анатольевна,
зав. кафедрой госпитальной терапии и медицинской реабилитации Новосибирского государственного медицинского университета, д-р мед. наук, проф. E-mail: mkb-2@ yandex.ru.
Баженова Кристина Олеговна,
аспирант кафедры госпитальной терапии и медицинской реабилитации Новосибирского государственного медицинского университета. E-mail: [email protected].
Зюбина Лариса Юрьевна,
проф. кафедры госпитальной терапии и медицинской реабилитации Новосибирского государственного медицинского университета, д-р мед. наук. E-mail: [email protected].
