CC BY
44
Роль полиморфизма гена рецептора витамина D в патогенезе ювенильного ревматоидного артрита
Мысливец М.Г., Парамонова Н.С., Степуро Т.Л.
Гродненский государственный медицинский университет, Беларусь
Myslivets M.G., Paramonova N.S., Stepuro TL.
Grodno State Medical University, Belarus Vitamin D receptor gene polymorphism role in the pathogenesis of juvenile rheumatoid arthritis
Резюме. Обследовано 138 пациентов, среди них 43 ребенка - с ювенильным ревматоидным артритом, 44 - с артритами, не ассоциированными с аутоиммунной патологией, и 51 условно здоровый ребенок. Определение полиморфного варианта BsmI гена рецептора витамина D проводили с помощью полимеразной цепной реакции. Установлено, что в группе пациентов с ювенильным ревматоидным артритом частота встречаемости генотипа АА и аллели А была достоверно выше, чем в группе условно здоровых детей. Наличие генотипа АА повышает риск развития ювенильного ревматоидного артрита в 1,84 раза, присутствие в генотипе аллели А увеличивает вероятность развития данной патологии в 1,34 раза среди пациентов без костно-суставной патологии. Ключевые слова.: дети, ювенильный ревматоидный артрит, витамин D, полиморфизм гена VDR.
Медицинские новости. - 2017. - №9. - С. 72-74. Summary. 138 patients were examined. Among them were: 43 children with juvenile rheumatoid arthritis, 44 - wtth arthrttis, without autoimmune diseases and 51 healthy children. BsmI polymorphic variant of vitamin D receptor gene was identified wtth the help of polymerase chain reaction. It has been established that in the group of patients wtth juvenile rheumatoid arthritis the frequency of АА genotype and А allele was statistically higher than that of in the group of healthy children. The presence of AA genotype in 1.84 times increases the risk of juvenile rheumatoid arthritis, the presence of A allele in genotype in 1.34 times increases the risk of this disease development among patients without bone and articulate pathology Keywords: children, juvenile rheumatoid arthritis, vitamin D, gene VDR polymorphism. Meditsinskie novosti. - 2017. - N9. - P. 72-74.
Ювенильный ревматоидный артрит (ЮРА) - системное хроническое деструктивно-воспалительное заболевание суставов с аутоиммунным патогенезом, развивающееся у детей в возрасте младше 16 лет [1, 5]. Данная патология относится к большой группе мультифакторных заболеваний, при которых клинический фенотип полиморфен и является результатом взаимодействия полигенной составляющей и факторов внешней среды [18].
Многочисленные исследования ряда авторов показали связь антигенов системы HLA класса II в развитии ЮРА. В частности, антигены гистосовместимости HLA-A2, HLA-B12, HLA-B40, HLA-B27, HLA-DRB1*11 и HLA-DRB1*08 - ассоциированы с оли-гоартикулярным вариантом ЮРА; а HLA-DR4 - с полиартритами, позитивными по ревмофактору [2, 5]. Однако при изучении семейной предрасположенности данные ассоциации выявлены лишь у 1/3 генетически детерминированных пациентов, что указывает на вовлечение других генов, не связанных с системой HLA [15].
Центральным звеном иммунопатологических механизмов ЮРА является дисбаланс между активностью различных субпопуляций CD^-лимфоцитов, избыточный синтез провоспалительных цитокинов: IL-2, IL-17, IFN-y, TNF -а, 11=1, 11=6, 11=8 [5-7]. Установлена фундаментальная роль суб-
популяции ТМ7-клеток, синтезирующих 1Ы7А, 11=171711=21 и 11=22 в иммунопатогенезе ЮРА. Под влиянием противовоспалительных цитокинов CD4+ регуляторные лимфоциты трансформируются в ТМ7-клетки, макрофаги, нейтрофилы, дендритные клетки приобретают способность синтезировать 11-17А [13].
В то же время успехи, достигнутые в понимании патогенеза патологии, механизмы нарушения в контроле за работой иммунной системы при ЮРА остаются до конца не изученными. Поиск факторов, предотвращающих дисбаланс в работе иммунной системы, позволил выявить связь аутоиммунной патологии с дефицитом витамина D [4, 11, 19]. Однако точная роль витамина D в развитии ЮРА не совсем изучена.
За последние годы представления о значении витамина D для организма существенно расширились. Обнаружилось, что с недостаточностью витамина D ассоциированы ревматоидный артрит, артериальная гипертензия, синдром хронической слабости, аутоиммунные заболевания, сахарный диабет, повышение риска смертности от всех причин, онкологические заболевания и др. [19].
В мировой литературе накоплен немалый объем информации о роли витамина D в регуляции кальций-фосфорного обмена, в процессах формирования скелета, ремоделирования и минерализации костной ткани [3]. Однако витамин D регули-
рует процесс клеточной пролиферации, дифференцировки и апоптоза, иммуногенеза [9]. Он ослабляет презентацию антигена дентритным клеткам, тормозит ТЬЛ-клеточную дифференцировку и производство ТМ-цитокинов, оказывает ингибирующее влияние на клетки ТМ7, способствует развитию Тгед-клеток [9, 10]. Молекулярный механизм действия кальцитриола (1,25-дигидроксивитами-на D) - активного метаболита витамина D, реализуется при взаимодействии с рецепторами витамина D (VDR) [12]. В работах последних лет было показано, что VDR экспрессируются на различных клетках, в том числе эпидермальных, иммунологических (макрофагах, дендритных клетках, Т-лимфоцитах), хондроцитах, синовиоци-тах и др. [16, 17]. В целом геноме имеется около 3000 участков согласованного ответа на VDR, при этом кальцитриол осуществляет регуляцию около 3% генома человека, осуществляя при этом иммунорегуляторные эффекты. Этим и обусловлен большой интерес ученых к гену рецептора витамина D, кодирующего VDR.
К числу перспективных направлений в изучении ЮРА у детей в последние годы относят анализ ассоциаций генов -кандидатов раннего развития и неблагоприятного течения ЮРА, от экспрессии которых могут зависеть особенности течения данного заболевания [13].
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
№ 9 •2017
72
Ген, кодирующий VDR, локализован на длинном плече 12-й хромосомы (регион 12q12-q14). К настоящему времени известно о более чем 240 полиморфных вариантах гена рецептора витамина D (BsmI rs1544410; Apal rs7975232; Cdx2 rs11568820; Taql rs731236; Fokl). Его аллельные варианты выделяют по соответствующим сайтам распознавания эндонуклеаз (рестриктаз). Интерес исследователей вызывают локализованный в эк-зоне 2 Fokl (rs10735810) и расположенные между 8 и 9 экзонами BsmI (rs1544410) как наиболее перспективные в клинико-диагностическом отношении [17].
В работах, посвященных изучению ассоциации полиморфизмов гена VDR у пациентов с ревматоидным артритом, получены противоречивые результаты. В частности, по данным мета-анализа G.G. Song (5 исследований европейских авторов, 1 - арабских и 1 - азиатских), включавшего 923 пациентов с ревматоидным артритом и 712 контролей, установлено: у европейского населения -ассоциация предикторов BsmI и FokI, у арабов - Fokl гена рецептора витамина D с развитием ревматоидного артрита [15].
Известно, что генотип не изменяется в течение жизни (немодифицируемый фактор риска), а частота встречаемости его аллелей зависит от этнической принадлежности населения. Выявление неблагоприятных генетических предикторов манифестации, тяжести развития заболевания является актуальной задачей клинической медицины и определяет научный интерес. Таким образом, исследование полиморфизма гена VDR в популяции жителей Гродненской области является обоснованным, так как представляет научную и практическую ценность.
Цель исследования - установить распределение частоты встречаемости аллелей и генотипов гена VDR по полиморфному маркеру BsmI у пациентов Гродненской области с ЮРА по сравнению с таковой у здоровых лиц.
Материалы и методы
Исследование проходило на базе отделения плановой хирургии Гродненской областной детской клинической больницы и включало 138 детей. Проведено полное клиническое и инструментально-лабораторное обследование пациентов. Дети были разделены на 3 группы. В 1-ю (n=43) вошли дети с ЮРА, согласно критериям Международной лиги ревматологических ассоциаций ILAR: 15 (34,9%) мальчиков и 28 (65,1%) девочек (р<0,05). Возраст пациентов составил 12,9 (7,4-15,3) года. Группа 2 (n=44) включала пациентов с артритами, не ассоциированными с аутоим-
Таблица 1 1 Характеристики исследованного полиморфизма
Ген Полиморфизм Название Нуклеотидная последовательность праймера
VDR-BsmI C.IVS7 +283 G>A rs1544410 F5'-ACCAAGACTACAAGTACCGCGTCA-3' R5'-CTCCCTCTTCTCACCTCTAACCAGC-3'
мунной патологией: 23 (52,3%) мальчика и 21 (47,7%) девочка. Возраст детей составил 11,5 (4,5—15,6) года. 1руппу сравнения (3-я группа, n=51) составили условно здоровые дети без костно-суставной патологии, в возрасте от 1 до 17 лет; которые были госпитализированы в отделение плановой хирургии [родненской областной детской клинической больницы для оперативного вмешательства (грыжесечение, варикоцеле, крипторхизм). В нее вошли 31 (60,8%) мальчик и 20 (39,2%) девочек. Возраст детей составил 13,6 (8,3-15,3) гсда. Пациенты во 2-й и 3-й группе были сопоставимы по возрасту и полу (p>0,05). При гендерном анализе выявили, что ЮРА достоверно чаще диагностирован у 28 (65,1%) девочек (р<0,05), что согласуется с литературными данными [1].
Критериями включения пациентов в исследование были: информированное согласие обследуемого на медицинское вмешательство и соблюдение указаний врача относительно назначенной терапии; отсутствие сопутствующих заболеваний в фазе обострения, требующих постоянной медикаментозной терапии.
Молекулярно-генетическое исследование полиморфизма Bsml C.IVS7 +283 G>A в гене VDR проводили методом полиме-разной цепной реакции с электрофоре-тической детекцией результата, применяя набор реактивов производства «Литех» (Россия) (табл. 1). Порядок приготовления проб, реагентов и схему исследования выполняли в соответствии с инструкциями производителей. У всех пациентов проведен забор периферической цельной крови (4-5 мл) с антикоагулянтом и последующим получением взвеси лейкоцитов, из которых выделяли ДНК набором реагентов «ДНК-Экспресс-Кровь» («Литех», Россия).
Для статистического анализа данных применяли непараметрические методы с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel и STATISTICA 10.0 для Windows (StatSoft, Inc., США). На первом этапе с помощью онлайн-кальку-лятора расчитали соответствие распределения аллелей и генотипов в выборке равновесия Харди - Вайнберга. Полученное при этом значение р>0,05 подтвердило выполнение условий данного равновесия и дало возможность интерпретировать результаты, полученные при обследовании данной выборки. Сравнительный анализ частот генотипов и аллелей разных групп
Таблица 2 | Распределение генотипов и аллелей полиморфного варианта BsmI гена VDR у детей Гродненской области
Показатель Частота
абс. %
Генотип (n=138)
GG 69 50,0
GA 56 40,6
AA 13 9,4
Аллель (n=276)
G 194 70,3
A 82 29,7
пациентов осуществлялся с помощью точного критерия Фишера. Количественные данные, распределение которых не являлось нормальным, приводились в виде медианы, 25,0% и 75,0% квартилей. Сравнение групп по качественному бинарному признаку проводили с помощью критерия %2. Для оценки различий количественных признаков между двумя независимыми группами использовался критерий Манна - Уитни. Различия считались достоверными при значении р<0,05.
Результаты и обсуждение
Анализ распределения частот генотипов по полиморфному маркеру BsmI гена VDR показал, что у обследованных пациентов наиболее часто встречался генотип GG - в 50,0% случаев, при этом аллель G доминировала в 70,3% случаев (р<0,05) (табл. 2). Выявлены различия в частоте встречаемости генотипов в зависимости от пола. Так, достоверно чаще генотип GG превалировал у мальчиков -в 59,4% случаев (41 пациент) х2=4,9, р<0,05, а генотип GA - среди девочек (в 60,7% случаев, у 34 пациенток), х2=4,3, р<0,05.
При анализе распределения частоты встречаемости генотипов среди пациентов в зависимости от нозологической формы, было установлено, что во всех группах наиболее часто встречался генотип GG: в 1-й группе - 18 (41,9%) случаев, во 2-й -18 (41,9%), в 3-й - 29 (56,9%) случаев, р>0,05. Частота генотипа АА достоверно выше у пациентов с ЮРА по сравнению с пациентами 3-й группы (16,2% и 3,9% соответственно) (р<0,05). При этом пациенты 1-й и 2-й группы не отличались по частоте генотипов (табл. 3).
№ 9 • 2017
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
Частота встречаемости генотипов и аллелей BsmI полиморфного гена VDR у пациентов в зависимости от нозологической формы
Показатель Частота
1-я группа 2-я группа 3-я группа
Генотип
GG 18 (41,9%) 22 (50,0%) 29 (56,9%)
GA 18 (41,9%) 18 (40,9%) 20 (39,2%)
AA 7 (16,2%)* 4 (9,1%) 2 (3,9%)
Аллель
G 54 (62,8%)* 62 (70,5%) 78 (76,5%)
A 32 (37,2%)* 26 (29,5%) 24 (23,5%)
Примечание: * - достоверность различий показателя по сравнению с таковым в 3-й группе, р<0,05.
При анализе частоты распределения аллелей по данному полиморфному варианту гена VDR установили, что в 1-й группе преобладала аллель А по сравнению с показателем в 3-й группе (37,2% и 23,5% соответственно) (р<0,05). Частота выявления аллели G была достоверно выше в 3-й группе, по сравнению с таковой у пациентов 1-й группы (р<0,05). У детей 1-й и 2-й группы статистически значимых различий показателя частоты встречаемости аллелей не наблюдалось (см. табл. 3).
Согласно литературным данным, среди европейской популяции у пациентов носителей генотипа АА наблюдалось увеличение риска развития ревматоидного артрита в 1,47 раза (ОР=1,47; 95% ДИ 1,067-2,036) [19]. При этом, по данным мета-анализа, для азиатской и тунисской популяций такой закономерности не было выявлено, однако обнаружена ассоциация предиктора FokI полиморфного гена VDR с развитием ревматоидного артрита.
Был рассчитан относительный риск (ОР) развития ЮРА у детей из общей выборки в зависимости от полиморфного варианта гена VDR. Установили, что у пациентов, носителей аллели А и генотипа АА, риск развития ЮРА возрастает в 1,34 (95% ДИ 1,03-1,99) и в 1,84 (95% ДИ 1,19-2,81) раза соответственно. В то время как присутствие в генотипе аллели G связано со снижением риска развития ЮРА у пациентов без костно-суставной патологии (0Р=0,72; 95% ДИ 0,53-0,97).
Таким образом, анализ распределения полиморфного варианта гена VDR выявил статистически значимую разницу у пациентов Гродненской области. Полученные данные показали наличие ассоциации между носительством генотипа АА и аллели А и вероятностью развития ЮРА у пациентов без костно-суставной патологии.
Выводы:
1. У детей Гродненской области достоверно чаще выявляли генотип GG полиморфного маркера BsmI гена VDR -
в 50,0% случаев, при этом аллель G доминировала в 70,3% случаев (р<0,05).
2. В группе пациентов с ЮРА частота встречаемости генотипа AA достоверно выше по сравнению с показателем у детей из группы сравнения (16,2% и 3,9% соответственно) (р<0,05).
3. Риск развития ревматоидного артрита повышен в 1,34 раза при наличии аллели А и возрастает в 1,84 раза при но-сительстве генотипа АА среди пациентов без костно-суставной патологии.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Беляева Л.М., Чижевская И.Д. Болезни суставов у детей. - 2015. - 112 с.
2. Мысливец М.Г., Наумов А.В., Парамонова Н.С. // Журнал ГрГМУ. - 2017. - №15 (2). - С.144-148.
3. Почкаило А.С., Самоховец О.Ю. // Боль. Суставы. Позвоночник. - 2012. - №3 (7). - С.101-102.
4. Baeke F, et al. // Mol. Aspects Med. - 2008. - Vol.29, N6. - P.376-387.
5. BellucciE, et al. // Clin. Exp. Rheumatol. - 2016. -Vol.34. - P.793.
6. Beukelman T., et al. // Arthritis Care Res. (Hoboken). -2011. - Vol.63, N4. - Р.465-482.
7. Danner S, et al. // J. Rheumatol. - 2006. - Vol.33, N7. - P.1377-1381.
8. Espinosa M, Gottiieb B.S. // Pediatr. Rev. - 2012. -Vol.33. - Р.303-313.
9. Hart P.H. // Discov. Med. - 2012. - Vol.13, N73. -Р.397-404.
10. Hewison M. // Clin. Endocrinol. - 2012. - Vol.76, N3. - Р.315-325.
11. Hollick MF // N. Engl. J. Med. - 2007. - Vol.357. -P.266-281.
12. McGrath J.J., et al. // Steroid Biochem. Mol. Biol. -2010. - Vol.121, N1-2. - Р.471-477.
13. PadyukovL, et al. // Ann. Rheum. Dis. - 2011. -Vol.70, N2. - P.259-265.
14. Raimondi S, et al. // Carcinogenesis. - 2009. -Vol.30, N7. - P.1170-1180.
15. Song G.G., et al. // A meta-analysis. - 2016. -Vol.75, N3. - P.322-329.
16. Sun J.L., et al. // J. Periodont. Res. - 2002. -Vol.37. - P.263-267.
17. Uitterlinden A.G., et al. // Gene. - 2004. - Vol.338. -Р.143-156.
18. Van Der Helm-van Mil A.H., Huizinga TW/. // Arthritis Res. Ther. - 2008. - Vol.10, N2. - P.205.
19. WackerM, HoiickMF// Nutrients. - 2013. - Vol.5, N1. - Р.111-148.
Поступила 15.05.2017 г.
ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ
«Медицинские новости» № 9 (276) 2017 г.
Рецензируемый научно-практический информационно-аналитический журнал. Свидетельство о регистрации № 965 выдано Министерством информации Республики Беларусь 9 июля 2010 года. Периодичность - 1 раз в месяц
Учредитель
Частное издательское
унитарное предприятие «ЮпокомИнфоМед».
Юридический адрес
220018, г. Минск, ул. Якубовского, 70-5.
УНП 191350993
Редакция
Шарабчиев Юрий Талетович (главный редактор, директор) Ясевич Татьяна Владимировна (редактор, зам. директора) Капля Марина Николаевна (отв. секретарь, менеджер по рекламе) Колоницкая О.М. (дизайн, верстка)
Цена свободная.
Тираж распространения, включая электронную подписку, 1848 экз.
Адрес для переписки: 220004, Минск,
ул. Короля, 51, офис 22 (7 этаж)
Тел.: (+375-17) 200-06-41 (гл. редактор),
200-07-01, факс: 200-07-02
Velcom (+375-29) 695-94-19
Е-mail: redakcia1995@mail.ru
(для рекламодателей);
mednovosti1995@mail.ru
(для авторов)
www.mednovosti.by
Ответственность за достоверность
и интерпретацию предоставленной
информации несут авторы.
Редакция оставляет
за собой право
по своему усмотрению
размещать полные тексты
публикуемых статей
на сайте редакции www.mednovosti.by
и в электронных базах данных
(на сайтах) своих партнеров
По данным Google Analytics
(август 2017 г.): посещаемость сайта www.mednovosti.by - 168200; читаемость журнала «Медицинские новости» - 16100.
Журнал «Медицинские новости» включен в электронные базы данных «КиберЛенинка» и РИНЦ eLIBRARY.ru Цитируемость - 6079, impact factor - 0,237, индекс Хирша - 12.
Подписка: по каталогам
РУП «Белпочта»
и РУП «Белсоюзпечать»
индексы: 74954 (инд.), 749542 (вед.);
Украина (ГП «Пресса»),
Литва (АО «Летувос паштас»),
Латвия (ООО «Подписное агентство PKS»),
Германия (Kubon&Sagner),
Болгария (Фирма INDEX),
РФ (ООО «Информнаука»),
РФ (ЗАО «МК-Периодика»),
Молдова (ГП «Пошта Молдовей»)
Подписано в печать 22.09.2017 г. Формат 60х84 1/8. Гарнитура Helvetica Narrow. Уч.-изд. л. 11,6. Заказ . Тираж 660 экз.
Типография: Государственное предприятие «СтройМедиаПроект» ЛП № 02330/71 от 23.01.2014 ул. В. Хоружей, 13/61, 220123, г. Минск
