CC BY
115
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Статья поступила в редакцию 8.09.2015 г.
Понасенко А.В., Кутихин А.Г., Хуторная М.В., Южалин А.Е., Рутковская Н.В., Головкин А.С., Барбараш Л.С.
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний,
г. Кемерово
Оксфордский институт радиационной онкологии, Оксфордский университет, Оксфорд, Соединенное Королевство Великобритании и Северной Ирландии Северо-Западный Федеральный медицинский исследовательский центр,
г. Санкт-Петербург
СВЯЗЬ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОВ СИСТЕМЫ TLR С РИСКОМ РАЗВИТИЯ ИНФЕКЦИОННОГО ЭНДОКАРДИТА
Инфекционный эндокардит (ИЭ) имеет бактериальную этиологию и напрямую связан со скоростью и качеством иммунного реагирования. Toll-подобные рецепторы (TLRs) являются ключевыми эффекторами врожденного иммунитета. Предположили, что межиндивидуальные различия в структуре генов системы TLR оказывают влияние на восприимчивость к бактериальным агентам и могут являться генами-кандидатами ИЭ.
Цель исследования - проанализировать распределение генотипов и аллелей некоторых полиморфизмов генов рецепторов врожденного иммунитета [TLR1 (rs5743551, rs5743611), TLR2 (rs3804099, rs5743708), TLR4 (rs4986790, rs4986791), TLR6 (rs3775073, rs5743810)] в группе пациентов с ИЭ.
Объект исследования. 110 больных ИЭ (русские жители юга Западной Сибири) и 300 доноров той же этнической принадлежности.
Методы. Генотипирование методом аллель-специфичной ПЦР в реальном времени.
Основные результаты. Генотип C/C полиморфизма rs3775073 TLR6 статистически значимо ассоциирован со сниженным риском развития ИЭ (ОШ = 0,51, 95% ДИ = 0,26-0,97; р = 0,032) в соответствии с рецессивной моделью наследования.
Область применения: кардиология и кардиохирургия.
Выводы. Гены рецепторов врожденного иммунитета могут являться кандидатными при определении рисков развития ИЭ. Однако необходим дополнительный поиск маркерных полиморфных сайтов, участвующих в патогенезе ИЭ и связи с этиологическим агентом данного заболевания.
Ключевые слова: инфекционный эндокардит; генные полиморфизмы; врожденный иммунитет; TLR.
Ponasenko A.V., Kutikhin A.G., Khutornaya M.V., Yuzhalin A.E.,
Rutkovskaya N.V., Golovkin A.S., Barbarash L.S.
Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo,
Oxford Institute for Radiation Oncology, University of Oxford, Oxford, United Kingdom,
Federal North-West Medical Research Centre, St. Petersburg POLYMORPHISMS WITHIN THE GENES ENCODING TOLL-LIKE RECEPTORS AND RISK OF INFECTIVE ENDOCARDITIS
Infective endocarditis (IE) has a bacterial etiology and is directly associated with the features of immune response. Toll-like receptors (TLRs) are the key effectors of innate immunity. We suggested that interindividual structural variation within the genes encoding TLRs alters the susceptibility to bacterial agents and may be associated with IE.
Study Aim. To assess the distribution of genotypes and alleles of TLR1 (rs5743551, rs5743611), TLR2 (rs3804099, rs5743708), TLR4 (rs4986790, rs4986791), and TLR6 (rs3775073, rs5743810) gene polymorphisms in patients with IE.
Study Object. 110 patients with IE (Russian inhabitants of Southwestern Siberia) and 300 ethnicity-matched healthy blood donors.
Methods. Allele-specific real-time polymerase chain reaction.
Results. We found that C/C genotype of rs3775073 polymorphism within TLR6 gene is significantly associated with decreased IE risk (OR = 0,51, 95% CI = 0,26-0,97; р = 0,032) according to the recessive model of inheritance.
Conclusions. Polymorphisms within genes encoding innate immune receptors may be associated with IE. However, other polymorphisms are also able to be the culprits of IE.
Key words: infective endocarditis; single nucleotide polymorphisms; innate immunity; Toll-like receptors.
Современные достижения в области молекулярной генетики определили возможность идентифицировать гены, продукты экспрессии которых принимают участие в развитии патологических состояний [1], в том числе и многофакторных. Вы-
Корреспонденцию адресовать:
ПОНАСЕНКО Анастасия Валериевна,
650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, д. 6. Тел: +7-951-591-05-50.
E-mail: [email protected]
явлена важная роль наследственных межиндивидуальных различий структуры генов иммунной системы в предрасположенности ко многим заболеваниям [2].
Инфекционный эндокардит (ИЭ) — это заболевание, связанное с прямым внедрением возбудителя в ткани сердца (чаще микробной этиологии), сопровождающееся воспалительным поражением эндокарда и клапанных структур [3]. Несмотря на существенный прогресс в ранней диагностике и хирургических методах лечения в последние десятилетия, прогноз
4
T. 14 № 4 2015
Medicine
in Kuzbass
в Кузбассе
СВЯЗЬ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОВ СИСТЕМЫ TLR С РИСКОМ РАЗВИТИЯ ИНФЕКЦИОННОГО ЭНДОКАРДИТА
многих пациентов с ИЭ остается неблагоприятным [4]. Независимо от того, что частота ИЭ относительно невелика (15-60 случаев на 10 тыс. населения в среднем в мире ежегодно), лечение этого заболевания представляет определенные сложности и сопряжено с высоким уровнем летальности [5, 6]. ИЭ — это мультифакторное заболевание, но изменение иммунного реагирования является наиболее определяющим в его формировании и течении [3]. Как и большинство инфекционных заболеваний, развитие и прогрессирование ИЭ представляет собой результат сложного взаимодействия большого числа генов с разнообразными факторами окружающей среды
[7].
К наиболее частым вариантам спонтанных мутаций в генах относят однонуклеотидные замены (Single Nucleotide Polymorphism, SNP) [8]. В настоящее время интенсивно изучаются структура и функция ключевых рецепторов врожденного иммунитета — Toll-подобных рецепторов (TLRs). Основной функцией Toll-подобных рецепторов является распознавание патоген-специфичных молекул (так называемых патоген-ассоциированных молекулярных паттернов) и, соответственно, активация врожденного иммунного ответа. Более того, TLRs участвуют в активации адаптивного иммунного ответа. Известно, что TLRs стимулируют фагоцитоз, участвуют в синтезе ряда цитокинов и регулируют экспрессию молекул клеточной адгезии [9]. Поэтому эффективность иммунного ответа зависит от TLR-опосредованного распознавания патогена и дальнейшей TLR-опосредованной активации внутриклеточных сигнальных путей. Показано, что нарушение функционирования TLRs и их сигнальных путей вследствие SNP может повышать риск развития аутоиммунных, онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний [10-12]. Также установлено, что гиперактивация TLRs при действии эндогенных лигандов может приводить к развитию чрезмерного воспалительного ответа [13]. Оценивая совокупность имеющихся знаний о роли TLRs в активации иммунного ответа, можно рассматривать мутации в их генах в качестве одного из основных звеньев иммунопатогенеза ИЭ. Анализ роли генетических полиморфизмов TLRs в возникновении ИЭ возможно провести методом исследования ассоциаций
соответствующих генетических маркеров с данным заболеванием.
Поэтому целью данной работы стало выявление генетических предикторов предрасположенности к ИЭ для изучения возможности проведения целенаправленной профилактики.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В основную группу включены 110 пациентов с верифицированным диагнозом инфекционный эндокардит, перенесших операцию по протезированию клапанов сердца в НИИ КПССЗ в период с 2010 по 2013 гг. включительно. Все случаи ИЭ были подтверждены клинически (модифицированным критериям Duke [14]: 1 большой и 1 малый критерий или 3 малых критерия). Подтверждение клинического диагноза основывалось на картине состояния клапана и прилежащих тканей сердца во время хирургической замены (протезирования) поврежденного клапана (визуально определяемые вегетации на поверхности клапанных структур) и по данным гистологического исследования тканей удалённых клапанов (нарушение слоев тканей клапана, лейкоцитарная инфильтрация, положительная окраска на бактерии). На момент включения в исследование все пациенты находились в субкомпенсированном состоянии — проводились антибиотикотерапия и лечение сопутствующих заболеваний.
ИЭ нативного клапана был диагностирован у
72.3 % (n = 80) пациентов, ИЭ протезированного клапана — у 27,7 % (n = 30). Одновременно ИЭ нативного и протезированного клапанов имели 12,7 % (n = 14) пациентов. Наиболее часто ИЭ поражал митральный клапан (39,1 %, n = 43), аортальный клапан (19,1 %, n = 21) или одновременно митральный и аортальный клапаны (18,2 %, n = 20). ИЭ трикуспидального клапана зарегистрирован в 17,3 % (n = 19) случаев, в то время как митральный и трикуспидальный клапаны одновременно поражались лишь в 4,5 % (n = 5) случаев. Важно отметить, что
17.3 % (n = 19) больных ИЭ страдали от наркомании. Этиологическими агентами ИЭ были Staphylococcus epidermidis (2,7 %, n = 3), Streptococcus equi (1,8 %, n = 2), Staphylococcus aureus (4,5 %, n = 5)
Сведения об авторах:
ПОНАСЕНКО Анастасия Валериевна, канд. мед. наук, зав. лабораторией геномной медицины, ФГБУ НИИ КПССЗ СО РАМН, г. Кемерово, Россия. E-mail: [email protected]
КУТИХИН Антон Геннадьевич, мл. науч. сотрудник, лаборатория геномной медицины, ФГБУ НИИ КПССЗ СО РАМН, г. Кемерово, Россия.
ХУТОРНАЯ Мария Владимировна, мл. науч. сотрудник, лаборатория геномной медицины, ФГБУ НИИ КПССЗ СО РАМН, г. Кемерово, Россия.
ЮЖАЛИН Арсений Евгеньевич, аспирант, Институт радиационной онкологии и биологии им. Грея, Оксфордский университет, Оксфорд, Соединенное Королевство Великобритании и Северной Ирландии.
РУТКОВСКАЯ Наталья Витальевна, канд. мед. наук, ст. науч. сотрудник, лаборатория кардиоваскулярного биопротезирования, ФГБУ НИИ КПССЗ СО РАМН, г. Кемерово, Россия.
ГОЛОВКИН Алексей Сергеевич, доктор мед. наук, ст. науч. сотрудник, Институт молекулярной биологии и генетики, ФГБУ«СЗФМИЦ им. В.А. Алмазова» Минздрава России, г. Санкт-Петербург. Россия.
БАРБАРАШ Леонид Семенович, доктор мед. наук, профессор, академик РАН, гл. науч. сотрудник, ФГБУ НИИ КПССЗ СО РАМН, г. Кемерово, Россия.
ОК{вдицина
в Кузбассе
Medicine
in Kuzbass
T. 14 № 4 2015
5
СВЯЗЬ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОВ СИСТЕМЫ TLR С РИСКОМ РАЗВИТИЯ ИНФЕКЦИОННОГО ЭНДОКАРДИТА
и Enterococcus spp. (0,9 %, n = 1). В 90,1 %
(n = 99) этиологический агент ИЭ выявлен не был. В качестве сопутствующих заболеваний у больных ИЭ также были диагностированы гепатит C (7,2 %, n = 8), гепатит B (1,8 %, n = 2), хроническая почечная недостаточность (13,5 %, n = 15), хроническая обструктивная болезнь легких (2,7 %, n = 3), пневмония (8,1 %, n = 9), пиелонефрит (11,7 %, n =
13), ишемическая болезнь сердца (9 %, n =
10) и легочная гипертензия (24,3 %, n = 27).
Контрольную группу составили 300 здоровых доноров без анамнестических данных о сердечно-сосудистых и аутоиммунных заболеваниях, не имеющие основных факторов риска развития ишемических событий, а также сопоставимые с опытной группой по полу и возрасту.
Все включенные в исследование лица имели одну национальность — русские. Общая характеристика групп исследования представлена в таблице 1.
Все обследованные проживают в г. Кемерово и Кемеровской области; мигранты и коренное население исключены из исследования. Протокол исследования утвержден локальным этическим комитетом, все обследуемые ознакомлены с принципами исследования и подписали протокол информированного согласия на участие.
Пять миллилитров цельной периферической венозной крови собирали в пробирку с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА). Геномную ДНК выделяли из цельной крови фенол-хлороформным методом по стандартному протоколу.
Изучали частоту встречаемости восьми однонуклеотидных полиморфизмов четырех генов системы TLR: TLR1 (rs5743551, rs5743611), TLR2 (rs3804099, rs5743708), TLR4 (rs4986790, rs4986791), TLR6 (rs3775073, rs5743810). Зонды с флуоресцентной меткой производства Applied Biosystems. Данные о полиморфизмах для типирования представлены в таблице 2.
Генотипирование проводили в 96-луночном формате по технологии TaqMan (аллель-специфичная ПЦР в реальном времени) при помощи амплифика-тора Applied Biosystems ViiA 7 Real-Time PCR System в соответствии с протоколом производителя. Контроль
Таблица 1
Общая характеристика групп исследования
Table 1
General features of the study groups
Таблица 2
Характеристика использованных в исследовании полиморфизмов TLRs
Table 2
Features of the TLR gene polymorphisms investigated in the study
Ген Нуклеотидная замена Позиция в гене Аминокислотная замена
TLR1
rs5743551 A>G -7202 N/A
rs5743611 C>G 239 Arg80Thr
TLR2
rs3804099 T>C 597 Asn199Asn
rs5743708 G>A 2258 Arg753Gln
TLR4
rs4986790 A>G 896 Asp299Gly
rs4986791 C>T 1196 Thr399Ile
TLR6
rs3775073 A>G 1263 Lys421Lys
rs5743810 T>C 745 Ser249Pro
качества генотипирования проводился посредством повторного генотипирования 10 % образцов.
Обработка количественных данных осуществлялась с помощью программы Statistica 6,0. Нормальность распределения оценивалась посредством критерия д’Агостино-Пирсона. Анализ гендерно-возрастных характеристик проводился при помощи описательной статистики (медиана и доверительный интервал для медианы) и U-критерия Манна-Уитни. Статистический анализ результатов генотипирования осуществлялся посредством программы SNPStats [15].
Параметр Контрольная группа Опытная группа Всего
Размер выборки, чел (%) 300 (73,17 %) 110 (26,83 %) 410 (100 %)
Средний возраст, лет 53 (51-54) 48,5 (45-51) 51,87 (50,55-53,18)
Мужчины, чел (%) 190 (63 %) 71 (65 %) 261 (63,66 %)
Женщины, чел (%) 110 (37 %) 39 (35 %) 149 (36,34 %)
Information about authors:
PONASENKO Anastasia Valerievna, candidate of medical sciences, head of laboratory for genomic medicine, Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia. E-mail: [email protected]
KUTIKHIN Anton Gennadievich, Junior Researcher, laboratory for genomic medicine, Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia.
KHUTORNAYA Mariya Vladimirovna, junior researcher, laboratory for genomic medicine, Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia.
YUZHALIN Arseniy Evgenievich, graduate student, Department of Oncology, Cancer Research UK and Medical Research Council Oxford Institute for Radiation Oncology, University of Oxford, Oxford, United Kingdom.
RUTKOVSKAYA Nataliya Vitalievna, candidate of medical sciences, senior researcher, laboratory of bioprosthetic heart valves, Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia.
GOLOVKIN Alexey Sergeevich, doctor of medical sciences, senior researcher, Institute of Molecular Biology and Genetics, Federal North-West Medical Research Centre, St. Petersburg, Russia.
BARBARASH Leonid Semenovich, doctor of medical sciences, professor, chief researcher, Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia.
T. 14 № 4 2015
Medicine
in Kuzbass
ОЛ&Эицина
в Кузбассе
6
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Равновесие Харди-Вайнберга (ХВ) определялось при помощи критерия хи-квадрат Пирсона с одной степенью свободы для сравнения наблюдаемых и ожидаемых частот генотипов. Для оценки риска вычислялись отношение шансов (ОШ) и 95% ДИ для ОШ по пяти моделям наследования (кодоминантной, доминантной, рецессивной, сверхдоминантной и лог-аддитивной). Различия признавались статистически значимыми при вероятности отклонить верную нулевую гипотезу менее 0,05. Поправка на множественные сравнения проводилась при помощи вычисления False Discovery Rate (FDR) и критерия перестановок (permutation test, StatXact 9, Cytel Inc., MA, USA).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Распределение частот генотипов полиморфизма rs5743810 TLR6 у обследованных из контрольной группы не было равновесно согласно закону Харди-Вайнберга, однако в опытной группе оно соблюдено (табл. 3). В то же время, определена ассоциативная связь (ОШ = 2,29 (95% ДИ = 1,43-3,67); р = 5-4 по сверхдоминантной модели наследования) между гетерозиготным генотипом A/G rs5743810 и риском развития ИЭ (табл. 3). Однако, учитывая неравновесность по ХВ частот генотипов в контрольной группе и малый объем выборки опытной группы, этот полиморфизм был исключен из дальнейшего статистического анализа. Семь полиморфизмов четырех генов системы TLR имели равновесное по Харди-Вай-нбергу распределение частот генотипов (табл. 4) и включены в полный анализ.
Определено, что генотип C/C полиморфизма rs3775073 TLR6 статистически значимо ассоциирован со сниженным риском развития ИЭ (ОШ = 0,51; 95% ДИ = 0,26-0,97; p = 0,032 по рецессивной модели наследования) (табл. 4). Других статистически значимых ассоциаций не найдено.
Одновременно не найдено статистически значимых различий при стратификации опытной и контрольной групп по гендерным и возрастным подгруппам, а также при сравнении частот гаплотипов опытной и контрольной групп.
ОБСУЖДЕНИЕ
В настоящее время все больше исследователей подтверждают ключевую роль Toll-подобных рецепторов в восприимчивости к различным заболеваниям инфекционной и неинфекционной этиологии. Помимо экспрессии на клеточных поверхностях иммунокомпетентных клеток, у человека почти все виды TLRs экспрессируются в кардиомиоцитах и эндотелиоци-тах [13, 16]. TLR1, TLR2, TLR4, TLR6, выбранные для анализа в нашей работе, распознают почти все известные молекулярные паттерны микроорганизмов, инициируют первичный иммунный ответ на их инвазию и могут явиться генами-кандидатами развития ИЭ.
Установлено, что у человека гены многих ферментов, рецепторов и других белков характеризуются наличием одного или нескольких структурных полиморфизмов, которые не приводят к значимым изменениям первичной структуры белка и очевидным патологическим последствиям, но оказывают влия-
Таблица 3
Распределение частот генотипов полиморфизма TLR6 rs5743810 в контрольной и опытной группах
(с поправками на пол и возраст) Table 3
The distribution of the TLR6 rs5743810 polymorphism genotypes amongst the cases and controls
(adjusted by gender and age)
Модель наследования Генотип ОШ (95%ДИ) p Контрольная группа ХВ контрольной группы Опытная группа ХВ опытной группы
G/G Ref. 144 (48 %) 33 (30,8 %)
Кодоминантная A/G 2.50 (1,49-4,20) 0,0017 113 (37,7 %) 59 (55,1 %)
A/A 1,40 (0,67-2,89) 43 (14,3 %) 15 (14 %)
G/G Ref. 144 (48 %) X2 = 6,78 33 (30,8 %) X2 = 1,95
Доминантная A/G-A/A 2,17 (1,33-3,53) 0,0016 156 (52 %) р = 0,0092 74 (69,2 %) р = 0,16
G/G-A/G Ref. 257 (85,7 %) 92 (86 %)
Рецессивная A/A 0,86 (0,44-1,66) 0,64 43 (14,3 %) 15 (14 %)
G/G-A/A Ref. 187 (62,3 %) 48 (44,9 %)
Сверхдоминантная A/G 2,29 (1,43-3,67) 0,004 113 (37,7 %) 59 (55,1 %)
Лог-аддитивная 1,38 (1,00-1,90) 0,051
ОК{вдицина
в Кузбассе
Medicine
in Kuzbass
T. 14 № 4 2015
7
СВЯЗЬ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОВ СИСТЕМЫ TLR С РИСКОМ РАЗВИТИЯ ИНФЕКЦИОННОГО ЭНДОКАРДИТА
Таблица 4
Распределение частот генотипов полиморфизмов TLR1, TLR2, TLR4, TLR6 в контрольной и опытной группах после проведения перестановочного теста
Table 4
The distribution of the genotypes of the TLR1, TLR2, TLR4, TLR6 gene polymorphisms amongst the cases and controls after the permutation test
Полиморфизм Модель наследования Генотип Группа контроля Опытная группа ОШ (95% CI) p ХВ X2тест р
TLR1 rs5743611
C/C 193 (64,3%) 69 (63,3%) Ref.
Кодоминантная C/G 95 (31,7%) 37 (33,9%) 1,12 (0,68-1,82) 0,63 0,75
G/G 12 (4%) 3 (2,8%) 0,60 (0,16-2,25)
TLR1 rs5743551
T/T 172 (57,3%) 67 (61,5%) Ref.
Кодоминантная C/T 109 (36,3%) 40 (36,7%) 0,94 (0,58-1,52) 0,11 0,72
C/C 19 (6,3%) 2 (1,8%) 0,25 (0,05-1,14)
TLR2 rs3804099
T/T 117 (39,1%) 34 (31,5%) Ref.
Кодоминантная C/T 131 (43,8%) 58 (53,7%) 1,63 (0,97-2,72) 0,14 0,55
C/C 51 (17,1%) 16 (14,8%) 1,08 (0,53-2,19)
TLR 2 rs5743708
Кодоминантная G/G A/G 279 (93%) 21 (7%) 101 (93,5%) 7 (6,5%) Ref. 0,90 (0,35-2,28) 0,82 0,47
TLR4 rs4986790
A/A 253 (84,3%) 95 (87,2%) Ref.
Кодоминантная A/G 46 (15,3%) 13 (11,9%) 0,68 (0,34-1,36) 0,24 0,77
G/G 1 (0,3%) 1 (0,9%) 6,68 (0,40-111,13)
TLR4 rs4986791
C/C 252 (84%) 94 (87%) Ref.
Кодоминантная C/T 47 (15,7%) 13 (12%) 0,66 (0,33-1,32) 0,22 0,73
T/T 1 (0,3%) 1 (0,9%) 6,66 (0,40-110,90)
TLR6 rs3775073
T/T 98 (32,7%) 41 (37,6%) Ref.
Кодоминантная t/c 138 (46%) 54 (49,5%) 0,98 (0,59-1,62) 0,1
C/C 64 (21,3%) 14 (12,8%) 0,50 (0,25-1,02) 0,42
Рецессивная t/t-t/c C/C 236 (78,7%) 64 (21,3%) 95 (87,2%) 14 (12,8%) Ref. 0,51 (0,26-0,97) 0,032
ние на функциональную активность кодируемых белков. Эти специфические для конкретной патологии маркеры могут быть выявлены задолго до ее клинической манифестации, что позволит определить группы риска, организовать их мониторинг и предложить индивидуально обоснованную профилактику и превентивную терапию [13].
Несинонимичные мутации как в кодирующей TLR1 (4 экзон, rs5743611), так и некодирующей (5’-untranslated region — 5’-UTR, rs5743551) части гена исследуются в различных популяциях в связи с заболеваемостью раком, сепсисом [17], однако в отношении инфекционного эндокардита таких работ не найдено. Влияющие на структуру и функцию TLRs однонуклеотидные полиморфизмы в областях, отвечающих за формирование распознающих доменов (LRR- и TIR-домены), приводят к нарушению передачи сигнала от активированного рецептора внутрь клетки [13]. Так, экзонные SNPs гена TLR2 могут
приводить к изменению восприимчивости к различным инфекционным агентам. Одним из ассоциированных сразу с несколькими патологиями (стафилококковый сепсис, передний увеит и др.) является полиморфизм TLR2 Arg753Gln (rs5743708). Другой полиморфизм TLR2 (Asn199Asn, rs3804099) является синонимичной мутацией, но может изменить закономерности процесса сплайсинга или стабильность мРНК, или влиять на конфигурацию рецептора [18]. TLR4 является рецептором, изменчивость генов которого также связана с риском развития воспалительных процессов. Показано, что SNP Asp299Gly связан с SNP Thr399Ile. Оба представленных SNPs (Asp299Gly и Thr399Ile) приводят к нарушению структуры паттерн-распознающего домена TLR4, что снижает способность рецепторов распознавать липополисахариды (ЛПС) клеточных стенок, и ассоциирован с восприимчивостью к инфекционным болезням: сепсис, атеросклероз и др.[13].
T. 14 № 4 2015
Medicine
in Kuzbass
ОЛ&Эицина
в Кузбассе
8
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Несмотря на описанную выше значимость полиморфизмов генов TLR 1, 2, 4 в формировании заболеваний инфекционного генеза, в представленном исследовании нам не удалось найти значимых ассоциаций между анализируемыми полиморфизмами и риском развития инфекционного эндокардита (табл. 4). В то же время, количество публикаций, посвященных роли генетической предрасположенности к развитию ИЭ, крайне ограничено, и представленные нами данные дополняют патогенез развития данного заболевания. Помимо нашей работы, были опубликованы результаты исследования Bustamante с соавт. в 2011 г. [16]. Авторы сравнили распределение частот генотипов полиморфизмов генов TLR2 (rs5743706, rs5743708) и TLR4 (rs4986790, rs4986791) у 65 больных ИЭ и 66 лиц контрольной группы. По аналогии с нашими результатами, авторы не выявили статистически значимых различий между опытной и контрольной группами в отношении полиморфизмов rs4986790 и rs4986791. В то же время, они показали статистически значимую связь полиморфизма rs5743708 с почти четырехкратно повышенным риском развития ИЭ (ОШ = 3,65; 95% ДИ = 1,73-7,69; p < 0,001 по кодоминантной модели наследования).
Различия в результатах нашего и указанного исследований могут быть объяснены малой выборкой у зарубежных коллег, различиями в гендерной, возрастной, этнической, генетической структурах выборок,
а также различиями в клинических характеристиках включения в исследование. Не имеется возможности сравнить полученные нами данные по вкладу в развитие ИЭ полиморфизмов TLR6 с другими исследованиями в связи с отсутствием таковых. Однако, основываясь на распределении аллелей и генотипов в опытной и контрольной группах, мы выявили статистически значимые различия между группой здоровых доноров и группой пациентов с ИЭ по полиморфизму rs3775073 TLR6. По нашим данным, данная синонимичная мутация в первом экзоне TLR6 приводит к уменьшению риска развития ИЭ в среднем в 2 раза (ОШ = 0,51, 95% ДИ = 0,26-0,97; р = 0,032 в соответствии с рецессивной моделью наследования). Другой анализируемый нами несинонимичный полиморфизм, в том же первом экзоне TLR6 (C745T, rs5743810), также представляет определенный интерес, но связан с увеличением риска развития ИЭ.
Данная работа имела ряд ограничений. Вследствие низкой частоты ИЭ размер выборки относительно невелик, тем не менее, нам удалось провести исследование по связи наследственных межиндивидуальных различий с ИЭ, тогда как другими авторами подобные ассоциации описаны не были. Кроме того, нам в абсолютном большинстве (90 %) случаев не удавалось установить этиологический агент ИЭ, что могло повлиять на выбор полиморфных сайтов и генов системы TLR.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES:______________________________________________________________________________________________________
1. Hill A.V.S. Genetics and genomics of infectious disease susceptibility. Br Med Bull. 1999; 55(2): 401-413.
2. Yuzhalin AE, Kutikhin AG. Integrative systems of genomic risk markers of cancer and other diseases: future of predictive medicine. Cancer Manag Res. 2012; 4: 131-135.
3. Tyurin VP. Infective endocarditis: a guideline. Мoscow: GEOTAR-Media Publ., 2012. 368 p. Russian (Тюрин, В.П. Инфекционные эндокардиты: руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. 368 с.).
4. San JA, Roman Lopez, Vilacosta IJ, Luaces M, Sarria C, Revilla A et al. Prognostic stratification of patients with left-sided endocarditis determined at admission. Am. J. Med. 2007; 120(4): 369-376.
5. Nikolaevskiy EN., Khubulava GG., Osadchuk MA. Efficacy of infective endocarditis combined treatment. dinical medicine. 2006; 84(1): 57. Russian (Николаевский E.^, Хубулава Г.Г., Осадчук М.А. Эффективность комбинированного лечения инфекционного эндокардита //Клиническая медицина. 2006. Т. 84, № 1. С. 57.).
6. Ugidos PF. Prognostic scores and infective endocarditis. Crit. Care. 2013; 17(2): 42-48.
7. Konenkov VI, Smol'nikova MV. Structural basis and functional significance of the polymorphisms within genes encoding human cytokines and their receptors //Medical immunology. 2003; 5(1-2): 11-28. Russian (Коненков В.И., Смольникова М.В. Структурные основы и функциональная значимость аллельного полиморфизма генов цитокинов человека и их рецепторов //Медицинская иммунология. 2003. Т. 5, № 1-2. С. 11-28.).
8. Baranov VS. Genetic passport as a basis of individual and predictive medicine. St. Petersburg: N-L Publ., 2009. 528 p. Russian (Баранов В.С. Генетический паспорт - основа индивидуальной и предиктивной медицины. СПб.: Изд-во Н-Л., 2009. 528 с.).
9. Kawai T, Akira S. Toll-like receptors and their crosstalk with other innate receptors in infection and immunity. Immunity. 2011; 34(5): 637-650.
10. Ford JW, McVicar DW. TREM and TREM like receptors in inflammation and disease. Curr. Opin. Immunol. 2009; 21(1): 38-46.
11. Hamann L, Glaeser C, Hamprecht A, Gross M, Gomma A, Schumann RR. Toll-like receptor (TLR)-9 promotor polymorphisms and atherosclerosis. Clin. Chim. Acta. 2006; 364(1-2): 303-307.
12. Vallejo JG. Role of toll-like receptors in cardiovascular diseases. Clin. Sci. (Lond). 2011; 121(1): 1-10.
13. Koval'chuk LV, Svitich OA, Gankovskaya LV, Miroshnichenkova AM, Gankovskiy VA. The role of Toll-like receptors in pathogenesis of human infectious diseases. Kursk scientific-practical herald «Persons and his health». 2012; 2. Russian (Ковальчук Л.В., Свитич О.А., Ганковская Л.В., Мирошни-ченкова А.М., Ганковский В.А. Роль Toll-подобных рецепторов в патогенезе инфекционных заболеваний человека //Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2012. № 2.
14. Baddour LM. Infective Endocarditis. Diagnosis, Antimicrobial Therapy, and Management of Complications. Circulation. 2005; 111: 394-434.
15. Sole X, Guino E, Valls J, Iniest R, Moreno V. SNPStats: a web tool for the analysis of association studies. Bioinformatics. 2006; 22(15): 1928-1929.
16. Bustamante J, Tamayo E, Florez S, Telleria JJ, Bustamante E, Lopez J. Toll-like receptor 2 R753Q polymorphisms are associated with an increased risk of infective endocarditis. Rev. Esp. Cardiol. 2011; 64(11): 1056-1059.
Оifauiwa Medicine
в Кузбассе
T. 14 № 4 2015
9
СВЯЗЬ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОВ СИСТЕМЫ TLR С РИСКОМ РАЗВИТИЯ ИНФЕКЦИОННОГО ЭНДОКАРДИТА
17. Skevaki C, Pararas M, Kostelidou K, Tsakris A, Routsias JG. Single nucleotide polymorphisms of Toll-like receptors and susceptibility to infectious diseases. Clin. Exp. Immunol. 2015; 180(2): 165-177.
18. Zeljic K, Supic G, Jovic N, Kozomara R, Brankovic-Magic M, Obrenovic M. Association of TLR2, TLR3, TLR4 and CD14 genes polymorphisms with oral cancer risk and survival. Oral Dis. 2014; 20(4): 416-424.
Статья поступила в редакцию 25.08.2015 г.
Николенко В.В., Фельдблюм И.В., Захарова Ю.А., Воробьева Н.Н.
Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера,
г. Пермь
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СПЕЦИФИЧНОСТИ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ИММУНОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ЭКСПРЕСС-ТЕСТА И ПОЛИМЕРАЗНОЙ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ ПРИ ВЕРИФИКАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ ФОРМ ПНЕВМОКОККОВЫХ ПНЕВМОНИЙ
Отсутствует сравнение эффективности полимеразной цепной реакции (ПЦР) и иммунохроматографического метода (ИХМ) в этиологической расшифровке тяжелых форм пневмококковых пневмоний, что затрудняет наиболее оптимальный выбор способа лабораторной диагностики для практического врача.
Цель исследования - сравнительная оценка специфичности и чувствительности ИХМ и ПЦР при верификации тяжелых форм пневмококковых пневмоний.
Методы исследования. Оценка чувствительности и специфичности ПЦР и ИХМ проведена на базе Краевой клинической инфекционной больницы г. Перми в 2012-2015 гг. при обследовании 32 пациентов, госпитализированных с тяжелыми формами внебольничных пневмоний. В качестве «золотого стандарта» использовали бактериологический метод. Основные результаты. При диагностике пневмококковых пневмоний с помощью ИХМ установлены высокие показатели чувствительности - 84,2 % и специфичности - 92,3 %. Для ПЦР показатель чувствительности составил 73,6 %, специфичности - 69,2 %.
Область применения. Практическое здравоохранение.
Заключение. Исследования по диагностической значимости двух лабораторных тестов, используемых при верификации тяжелых форм пневмококковых пневмоний, показали несомненные преимущества ИХМ относительно ПЦР. Ключевые слова: внебольничные пневмококковые пневмонии; иммунохроматографический метод; полимеразная цепная реакция.
Nikolenko V.V., Feldblyum I.V., Zakharova J.A., Vorob^va N.N.
Perm State Medical University, Perm
COMPARATIVE EVALUATION OF SPECIFICITY AND SENSITIVITY
OF THE IMMUNOCHROMATOGRAPHIC EXPRESS TEST AND THE POLYMERASE
CHAIN REACTION IN SEVERE PNEUMOCOCCAL PNEUMONIA VERIFICATION
Comparative efficacy of the polymerase chain reaction (PCR) and the immunochromatographic method (ICM) in the etiological decoding of severe pneumococcal pneumonia is lacking, which hinders the optimal choice of the method of laboratory diagnosis for practitioners.
The aim of the study - the comparative evaluation of the specificity and sensitivity of PCR and ICM in severe pneumococcal pneumonia verification.
Methods of investigation. Evaluation of PCR and ICM sensitivity and specificity was conducted on the basis of Perm regional clinical infectious diseases hospital in 2012-2015, when 32 patients with severe community-acquired pneumonia were examined. As a «gold standard» bacteriological method was used.
Results. In diagnosis of pneumococcal pneumonia using ICM high sensitivity - 84,2 % and specificity - 92,3 % was set. PCR's sensitivity was 73,6 %, specificity - 69,2 %.
Scope. Practical health.
Conclusion. The study on diagnostic value of two laboratory tests used in severe pneumococcal pneumonia verification showed clear advantages of ICM with respect to PCR.
Key words: community-acquired pneumococcal pneumonia; immunochromatographic method; polymerase chain reaction.
Пневмококковая внебольничная пневмония относится к числу наиболее распространенных поражений органов дыхания [1-3]. В России,
согласно данным официальной статистики, среди населения старше 18 лет регистрируют до 440000 случаев в год внебольничных пневмоний, при которых
10
T. 14 № 4 2015
Medicine
in Kuzbass
в Кузбассе
