CC BY
36
Уровень витамина D в сыворотке пациентов с бронхиальной астмой в зависимости от генотипа
Резюме. В данной статье представлены результаты генотипирования пациентов с бронхиальной астмой по четырем полиморфным локусам гена рецептора витамина D (VOR). Выделены два генотипа - TTaabbFF и TtAaBbFF, которые достоверно чаще встречались у таких больных, чем в контрольной популяции. Изучено содержание 25(ОН) витамина D в сыворотке пациентов с генотипами риска и с другими генотипами.
Ключевые слова: ген рецептора витамина D, генотип риска, VDR, бронхиальная астма.
Полиморфизм гена рецептора витамина Б (УБК) -внутриклеточного рецептора, участвующего в связывании активной формы холекальцифе-рола, широко обсуждается в литературе. Анализ полиморфных аллелей УБЯ проводился во многих странах на разных этнических группах. Оценивалась роль многообразности указанного гена в формировании минеральной плотности костей [1], ведь, как известно, недостаток витамина Б существенно влияет на качество костной ткани, особенно у пожилых людей и лиц молодого возраста, ведущих активный образ жизни. С полиморфизмом гена УБЯ ассоциировано развитие некоторых иммунных заболеваний. Так, установлено, что витамин Б и его рецептор влияют на дифференцировку Т-лимфоци-тов [2]. Его дефицит способствует появлению у детей склонности к респираторным болезням [3], а прием его препаратов позволяет уменьшить частоту развития инфекций дыхательных путей [4].
Ген УБЯ расположен на коротком плече 12-й хромосомы (12р12^14), имеет размер 75 Кб и содержит 14 экзонов. В нем выделяют некодирующую и ко-
дирующую области. Некодиру-ющая находится на 5'-конце гена и включает экзоны 1А, 1В и 1С. Последующие 8 экзонов (2-9) кодируют структурную часть белкового продукта гена УБЯ [5]. Чаще всего изучаются ло-кусы в 8-м интроне и 9-м экзоне; Б8т1(г81544410)-Лра1(г811168271)-TaqI(rs731236), ассоциированные с 3'иТИ областью, и локус Бок1 (^2228570) в экзоне 2, для которых показана связь с активностью рецептора [6].
Гиповитаминоз Б является важнейшей проблемой здоровья людей не только в связи с метаболизмом костной ткани, но и из-за различных хронических состояний, включая респираторные заболевания. По данным многочисленных международных исследований, около 1 млрд жителей Земли имеют дефицит витамина Б (что отражает как демографические, так и экологические изменения, происходящие на нашей планете в последние годы), его нехватку ощущают от 40 до 100% пожилых людей в США и Европе [7]. Выделяют два основных типа дефицита витамина Б: один связывают с недостаточным пребыванием на солнце, а также с малым
поступлением этого витамина с пищей, другой характеризуется снижением его рецепции в тканях. По данным Конгресса Европейской академии аллергологии и клинической иммунологии [8], гиповитаминоз Б наблюдается у 60% населения в летний период и у 90% - в зимний. Среди причин такой недостаточности отмечаются: снижение синтеза витамина в результате воздействия различных техногенных поллютантов, блокирующих влияние УФ О на кожу, ее пигментация; географические особенности места проживания; физическая активность и др. Кроме того, к нехватке витамина Б приводят ожирение, мальабсорбция, возрастные изменения (после 70 лет запас холе-кальциферола в коже убавляется на 75%), беременность и роды, для ребенка - исключительно грудное вскармливание. По мере старения организма и сокращения времени пребывания на открытом воздухе уменьшается способность кожи синтезировать витамин Б3, в связи с ослаблением функции почек снижается уровень вырабатывающегося в них активного метаболита Б-1,25(ОН)2Б [9].
Рецепторы витамина Б обнаружены в различных клетках, включая клетки легких и иммунной системы. Описана связь между низким уровнем холекальциферола и появлением астмы физического усилия у детей и взрослых, то есть его дефицит может способствовать началу аст-
мы [10] и аллергии, однако точные взаимоотношения между полиморфизмом гена УБЯ и астмой изучены недостаточно [11]. В настоящее время в мире отмечена роль витамина Б в развитии и течении бронхиальной астмы (БА). Эта роль реализуется посредством нескольких механизмов: увеличение продукции антимикробных пептидов, усиление эффекта ГКС, независимая противовоспалительная активность, антипроли-феративный эффект на гладкомы-шечные клетки.
В нашем исследовании изучен уровень витамина Б в сыворотке крови в зависимости от полиморфизма гена УБЯ, который проанализирован на примере 96 пациентов с установленным диагнозом «бронхиальная астма», находившихся на стационарном лечении в отделении аллергологии и профпатологии 10-й городской клинической больницы г. Минска по поводу обострения заболевания. Группа формировалась методом доступной выборки. Критериями включения в нее считались наличие болезни, приверженность проводимому лечению, четкое выполнение рекомендаций врача. Критериями исключения были сепсис, сопутствующая аутоиммунная патология, гепатиты любой этиологии, эндометриоз, ишемические поражения мозга, рассеянный склероз, СПИД, нейропатии, тяжелая сердечная недостаточность, неспецифический язвенный колит, болезнь Крона. Забор крови осуществлялся после подписания пациентами информированного согласия. ДНК выделяли микрометодом (для депротеинизации использовались протеиназа К, фенол, хлороформ) из высушенных пятен крови на целлюлозном носителе. Исследования выполнены в лаборатории нехромосомной наследственности Института генетики и цитологии НАН Беларуси (завлабораторией О. Г. Давыденко).
Медицина
Результаты генотипирования сопоставлялись с данными, полученными ранее на популяцион-ных выборках, включающих 697 белорусов, не состоящих в родстве и проживающих в различных районах страны (ДНК-банк лаборатории нехромосомной наследственности ИГЦ НАН) [12]. Генотип пациентов по четырем полиморфным локусам VDR -ApaI (A/a) (rs11168271), TaqI (T/t) (rs731236), Bsml (B/b) (rs1544410), FokI (F/f) (rs2228570) - определялся методом ПЦР-ПДРФ анализа.
Среди обследованных было 80 женщин и 16 мужчин. Возраст пациентов составил 51 (43; 59) год. Смешанную форму заболевания имели 59,4%, неаллергическую форму - 38,5%, аллергическую -2,1%. Стаж болезни варьировал от 1 года до 35 лет, при этом медиана составила 7 (3; 15) лет. 90,6% пациентов имели среднетяжелое течение заболевания, 9,4% - легкое персистирующее течение.
Уровень 25(ОН) витамина D в сыворотке крови (нг/мл) определяли в централизованной городской гормональной лабора-
тории 10-й ГКБ методом электро-хемилюминисцентного анализа с помощью аппарата Cobas e411, Roche (Швейцария).
Данные, полученные при проведении инструментальных и лабораторных исследований, обрабатывались с использованием стандартного пакета статистических программ Statistica 6.0. Вид распределения переменной оценивался по величине показателей асимметрии и эксцесса, а также с помощью критерия Шапиро-Уилка. Полученные значения р были менее 0,05, что позволило принять альтернативную гипотезу и распределение признака считать отличающимся от нормального. На основании этого описание центральных тенденций и дисперсий признаков выполнено с указанием медианы и интерквартильного размаха (25-я и 75-я перцентиль), а для математической обработки применены непараметрические методы статистики. Различия параметров считали статистически значимыми при a-ошибке меньше 5% (р<0,05).
Таблица 1. Распределение частот генотипов по Уй^гену в группе пациентов с БА и в контрольной группе
Стандартное 25-я 75-я 95% доверитель-
Группа (п) Средняя Медиана
отклонение перцентиль перцентиль ныи интервал
Основная (10) 11,5 4,16 12,3 8,08 13,2 8,54-14,5
Сравнения (11) 16,1 6,13 15,4 9,91 18,7 12,0-20,3
Таблица 2. Уровень 25(0Н) витамина О в сыворотке крови в двух группах (нг/мл)
В проанализированной группе белорусов (697 чел.) обнаружено 54 генотипа, разнящихся аллельными вариантами четырех полиморфных сайтов гена УБЛ. Распределение частот генотипов в группе пациентов с БА и в контрольной популяции представлено в табл. 1. Оно достоверно отличалось. Генотип ТЛаБЬБ£ (гетерозиготный по всем четырем локусам), наиболее частый в контрольной выборке, оказался довольно распространенным и у пациентов с БА. Генотип ТТааЬЬББ встречался в три раза чаще у пациентов-астматиков (различия достоверны: х2=10,0, р=0,002; ОШ=3,3 (1,51; 7,05)). У них самым распространенным оказался также генотип ТЛаБЬББ (14,6%), который присутствовал вдвое чаще, чем у представителей контрольной группы (различия достоверны: Х2=7,3, р=0,007; ОШ=2,4 (1,25; 4,48)). Таким образом, можно предположить, что лица с генотипами ТЛаБЬББ
и ТТааЬЬББ по УБЛ-гену имеют более высокий риск развития бронхиальной астмы.
Следующим этапом исследования было изучение содержания витамина Б в организме больных БА в зависимости от генотипа. В группу риска были включены пациенты с генотипами ТЛаБЬББ и ТТааЬЬББ, в группу сравнения -пациенты с другими генотипами. Все имели смешанную форму (среднетяжелое течение) заболевания. Забор крови осуществлялся в марте-апреле.
Оценка на нормальность распределения показателя уровня витамина Б проведена в двух группах при помощи теста Шапи-ро-Уилка. Его результаты показали отсутствие нормального распределения как в основной группе, так и в группе сравнения (Ш=0,90; р=0,2388 и Ш=0,95; р=0,60 соответственно). Описательная статистика представлена в табл. 2.
При сравнении двух групп тестом Манна-Уитни установле-
Summary
Results of genotyping of patients with Bronchial Asthma on four polymorphic loci of Apal (A/a) (rs11168271), TaqI (T/t) (rs731236), Bsml (B/b) (rs1544410), Fokl (F/f) (rs2228570) of a gene of a receptor of vitamin D (VDR) are presented in this article. 2 genotypes of TTaabbFF and TtAaBbFF which met at patients with Bronchial Asthma authentically more often, than at inhabitants of RB are allocated. The content 25 (OH) of vitamin D in serum of patients with Bronchial Asthma with genotypes of risk of TTaabbFF and TtAaBbFF and at patients with Bronchial Asthma with other genotypes is studied.
Литература
1. Molecular studies of Identification of genes for osteoporosis / Y.Z. Liu [et al.] // J. Endocrinol. 2003. Vol. 177, №2. P. 147-196.
2. Association ofvitamin D receptor gene polymorphisms with childhood and adult asthma / B.A. Raby [et al.] // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2004. Vol. 170, №10. P. 1057-1065.
3. Adams J.S. Unexpected actions of vitamin D: new respective on the regulation of innate and adaptive immunity / J.S. Adams, M. Hewison // Nat. Clin. Pract. Endocrinol. Metab. 2008. Vol. 4, №2. P. 80-90.
4. VDR-dependent regulation of mast cells maturation mediated by 1,25-dihydroxyvitamin D3 / E. Baroni [et al.] // J. Leukoc. Biol. 2007. Vol. 81, №1. P. 250-262.
5. Apa1 dimorphism at human vitamin D receptor gene locus / J.H. Faraco [et al.] // Nucleic Acids Res. 1989. Vol. 17, №5. P. 2150.
6. Uitterlinden A.G., Fang Y.,van Meurs J.B.J., Pols H.A.P., van Leeuwen J.P.T.M. Genetics and biology of vitamin D receptor polymorphisms. Gene 338: 143-156, 2004.
7. Дефицит витамина D и его фармокологическая коррекция. Электронный ресурс: www.rmj.ru/articles 6509.htm.
8. Leung D. Steroid requirement and vitamin D in asthma. 2013. Electronic resourse: www.Eaaci-wao2013.com.
9. ДревальА. Кальций и витамин D в профилактике и лечении остеопороза/ А. Древаль, Л. Марченкова,О. Лесняк/ ARS medica. Искусство медицины. 2010. №2. С. 23-28.
10. Serum vitamin D levels and markers of severity of childhood asthma in Costa Rica / J.M. Brehm [et al.] // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2009. Vol. 179, №9. P. 765-771.
11. Genetics of osteoporosis: role of steroid hormone receptor gene polymorphisms / L. Gennari [et al.] // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 2002. Vol. 81, №1. P. 1-24.
12. Св-во №1340800529 от 27.02.2008 г. о включении в Государственный регистр информационного ресурса: База данных «Генетический полиморфизм популяций этнических белорусов» / разработчик - ГНУ «ИГЦ нАн Б», соавт. Кушнеревич Е.И., Сивицкая Л.Н., Даниленко Н.Г., Аксенова Е.А., Давыденко О. Г.
но достоверное статистическое различие по уровню витамина D (Z=-2,08; р=0,0378). Однако ввиду небольшой мощности испытания (65%) распространить данные на генеральную совокупность не представляется возможным. Можно сказать, что предварительные исследования показали актуальность поставленной проблемы и необходимость дальнейшего изучения содержания 25(ОН) витамина D в сыворотке крови пациентов с БА с целью коррекции лечения.
Таким образом, проведенное генотипирование (BsmI(rs1544410)-ApaI(rs11168271)-TaqI(rs731236)-FokI(rs2228570)) обнаружило следующую закономерность: два генотипа - TTaabbFF и TtAaBbFF - достоверно чаще встречаются у пациентов-астматиков, чем в контрольной популяции, что позволяет их отнести к генотипам риска развития бронхиальной астмы. При определении уровня витамина D в сыворотке крови пациентов с БА, несущих генотип риска, получены достоверно более низкие показатели по сравнению с количеством витамина D у пациентов с другими генотипами по VDR-гену. СИ
See: http://innosfera.by/2016/01/vitamin_D
Наталья Дударева,
заведующая отделением аллергологии и профпатологии 10-й городской клинической больницы г. Минска, кандидат медицинских наук
Елена Аксенова,
ведущий научный сотрудник лаборатории нехромосомной наследственности Института генетики и цитологии НАН Беларуси, кандидат биологических наук Татьяна Рыбина,
заведующая клинической лабораторией профпатологии НПЦГ г. Минска, кандидат медицинских наук, доцент
Елена Дашкевич,
заведующая Централизованной городской гормональной лабораторией 10-й городской клинической больницы г. Минска Нина Даниленко,
ведущий научный сотрудник лаборатории нехромосомной наследственности Института генетики и цитологии НАН Беларуси, кандидат биологических наук, доцент
