CC BY
7
ГИГИЕНА ПИТАНИЯ
Для корреспонденции
Самгина Татьяна Александровна - кандидат медицинских наук,
доцент кафедры хирургических болезней № 2, сотрудник
НИИ генетической и молекулярной эпидемиологии
ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России
Адрес: 305041, Российская Федерация, г. Курск,
ул. Карла Маркса, д. 3
Телефон: (4712) 24-74-98
E-mail: tass@list.ru
https://orcid.org/0000-0002-7781-3793
Самгина Т.А.
Влияние средовых факторов и полиморфных локусов rs6580502 гена SPINK1, rs10273639 гена PRSS1, rs213950 гена CFTR на риск развития острого алкогольно-алиментарного панкреатита
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 305041, г. Курск, Российская Федерация
Kursk State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation, 305041, Kursk, Russian Federation
Изучение взаимодействий генетических и средовых факторов и их влияния на риск развития острого алкогольно-алиментарного панкреатита (ОААП) актуально, поскольку оно позволит не только интерпретировать отдельные звенья патогенеза, но и добиться снижения заболеваемости, исключив воздействие вредных факторов, и улучшить качество жизни населения страны путем внедрения оптимального питания и здорового образа жизни, что особенно важно для носителей рисковых генотипов.
Цель исследования - изучить влияние средовых факторов и полиморфных локусов rs6580502 гена SPINK1, rs10273639 гена PRSS1 и rs213950 гена CFTR на риск развития ОААП.
Материал и методы. В качестве материала исследования использовали образцы ДНК крови, полученные от 547 пациентов с ОААП и 573 здоровых индивидов. Группы были сопоставимы по полу и возрасту. У всех участников исследования провели качественную и количественную оценку факторов риска, курения и употребления алкогольных напитков, оценивали частоту, количество и регулярность приема различных видов пищевых продуктов, а также размер и количество съедаемых порций. Геномную ДНК выделяли стандартным мето-
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Автор декларирует отсутствие конфликтов интересов.
Для цитирования: Самгина ТА. Влияние средовых факторов и полиморфных локусов rs6580502 гена SPINK1, rs10273639 гена PRSS1, rs213950 гена CFTR на риск развития острого алкогольно-алиментарного панкреатита // Вопросы питания. 2023. Т. 92, № 1. С. 85-91. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-1-85-91 Статья поступила в редакцию 09.10.2022. Принята в печать 01.12.2022.
Funding. The study was not sponsored.
Conflict of interest. The author declares no conflicts of interest.
For citation: Samgina T.A. Influence of environmental factors and polymorphic loci rs6580502 of the SPINK1 gene, rs10273639 of the PRSS1 gene, rs213950 of the CFTR gene on the risk of developing acute alcoholic-alimentary pancreatitis. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2023; 92 (1): 85-91. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-1-85-91 (in Russian) Received 09.10.2022. Accepted 01.12.2022.
Influence of environmental factors and polymorphic loci rs6580502 of the SPINK1 gene, rs10273639 of the PRSS1 gene, rs213950 of the CFTR gene on the risk of developing acute alcoholic-alimentary pancreatitis
Samgina T.A.
дом фенол-хлороформной экстракции, мультиплексное генотипирование однонуклеотидных полиморфизмов (SNPs) проводили на генетическом анализаторе MALDI-TOFMassARRAY-4.
Результаты. С повышенным риском развития ОААП обнаружена ассоциация генотипа Т/Т (р=0,0012) rs6580502 гена SPINK1, а с пониженным риском - аллеля Т (р=0,0001) и генотипов С/Т и Т/Т (р=0,0001) rs10273639 гена PRSS1, аллеля A (р=0,01) и генотипов A/G и A/A (р=0,0006) rs213950 гена CFTR. Обнаруженные эффекты полиморфных локу-сов генов-кандидатов усиливались действием алкоголя. Снижало риск развития ОААП потребление жиров <89 г/сут у носителей генотипов A/G-A/A CFTR (rs213950), потребление свежих овощей и фруктов >27 г/сут у носителей генотипов T/C-T/TPRSS1 (rs10273639), потребление белка >84 г/сут у носителей T/C-T/TPRSS1 rs10273639, A/G-A/A CFTR rs213950. Наиболее значимые модели генно-средовых взаимодействий включали факторы риска: сниженное потребление белка, свежих овощей и фруктов, курение и полиморфные варианты генов PRSS1 (rs10273639) и SPINK (rs6580502). Заключение. С целью профилактики ОААП носителям рисковых генотипов необходимо не только исключить или значительно снизить употребление алкоголя (по объему, частоте и длительности), но и сбалансировать рацион питания носителям генотипов A/G-A/A CFTR (rs213950) за счет снижения потребления жиров <89 г/сут и увеличения потребления белка >84 г/сут; носителям генотипов T/C-T/T PRSS1 (rs10273639) увеличить потребление свежих овощей и фруктов >27 г/сут и потребление белка >84 г/сут.
Ключевые слова: острый алкогольно-алиментарный панкреатит; факторы риска; однонуклеотидный полиморфизм; rs6580502 гена SPINK1; rs10273639 гена PRSS1; rs213950 гена CFTR
The study of genetic and environmental factors on the risk of acute alcoholic-alimentary pancreatitis (AАAР) is especially relevant to interpret individual links of pathogenesis, to reduce the incidence by eliminating the impact of harmful factors and improve the quality of life of the population through the introduction of optimal nutrition, and a healthy lifestyle, which is especially important for carriers of risk genotypes.
The aim of the research was to study the influence of environmental factors and polymorphic loci rs6580502 of the SPINK1 gene, rs10273639 of the PRSS1 gene, rs213950 of the CFTR gene on the risk of АAP.
Material and methods. Blood DNA samples obtained from 547 patients with AАAР and 573 healthy individuals were used as the material for the study. The groups were comparable by sex and age. All participants were assessed qualitatively and quantitatively for risk factors, smoking and alcohol consumption, the frequency, quantity and regularity of intake of various types of foods, as well as the size and number of portions eaten. Genomic DNA was isolated by the standard phenol-chloroform extraction method, multiplex genotyping of SNPs was performed on a MALDI-TOF MassARRAY-4 genetic analyzer.
Results. It was found that the T/Tgenotype (p=0.0012) of the rs6580502 SPINK1 was associated with an increased risk of AAAP, and the T allele (p=0.0001) and C/T and T/T genotypes (p=0.0001) of the rs10273639 PRSS1, A allele (p=0.01) and A/G and A/A genotypes (p=0.0006) of the rs213950 CFTR were associated with an decreased risk of the disease. The revealed effects of polymorphic loci of candidate genes were enhanced by the effect of alcohol consumption. The risk of AAAP was reduced by fat intake of less than 89 g per day in carriers of the A/G-A/A CFTR genotypes (rs213950), consumption of fresh vegetables and fruits of more than 27 gper day in carriers of the T/C-T/T PRSS1 genotypes (rs10273639), protein intake of more 84 gper day in carriers of T/C-T/T PRSS1 rs10273639 and A/G-A/A CFTR rs213950. The most significant models of gene-environment interactions included risk factors: deficiency in the diet of protein, fresh vegetables and fruits, smoking, and polymorphic variants of the PRSS1 (rs10273639) and SPINK (rs6580502) genes.
Conclusion. In order to prevent the development of AAAP, carriers of risk genotypes of candidate genes need not only to exclude or significantly reduce alcohol consumption (in terms of volume, frequency and duration); but also carriers of the A/G-A/A CFTR genotypes (rs213950) need to balance the diet by reducing fat intake to less than 89 g per day and increasing protein intake to more than 84 g per day; carriers of the T/C-T/T PRSS1 (rs10273639) genotypes should increase their intake of fresh vegetables and fruits over 27 g/day and protein over 84 g/day.
Keywords: acute alcoholic-alimentary pancreatitis; risk factors; single nucleotide polymorphisms; rs6580502 SPINK1; rs10273639 PRSS1; rs213950 CFTR
Согласно современным представлениям, в патогенезе острого алкогольно-алиментарного панкреатита (ОААП) основное значение отводят преждевременной активации ферментов поджелудочной железы в результате воздействия агрессивных средовых факторов [1].
Панкреатический секреторный ингибитор трипсина 8Р!ЫК1 препятствует преждевременной активации зи-могенов. Исследования гена 8РМК1 посвящены изучению мутаций и их связи с риском развития алкогольного панкреатита [2], хронического панкреатита [3] и роли факторов риска в фенотипическом проявлении заболевания в различных популяциях: среди ирландцев [4], финнов [5], индийцев [6].
РЯ881 (катионный трипсиноген), РЯ882 (анионный трип-синоген) и РЯ883 (мезотрипсиноген) являются членами
семейства панкреатических сериновых протеаз, кодирующих синтез трипсиногена, экспрессируются в поджелудочной железе в соотношении 2/3, 1/3 и <5%. В исследованиях установлена ассоциация острого и хронического панкреатита алкогольного генеза с однонуклеотидным полиморфизмом гэ10273639 в локусе РИ881-РИ882 [7-9].
Трансмембранный регуляторный белок кистозного фиброза СРТЯ играет ключевую роль в секреции бикарбонатов и воды в просвет терминальных канальцев ацинусов поджелудочной железы, защищает ее от низких значений рН, а также участвует в регуляции транспорта зимогенных гранул через апикальную мембрану ацинарных клеток; наличие аллеля !У88-5Т в гене ОГТЙ связано с риском развития идиопатического хронического панкреатита [10].
Таблица 1. Количественная характеристика изученных факторов риска для пациентов с острым алкогольно-алиментарным панкреатитом
Table 1. Quantitative characteristics of risk factors and nutrition for patients with acute alcoholic-alimentary pancreatitis
Показатель / Indicator Ме [Q1; Q3] р*
здоровые индивиды healthy individuals пациенты patients
Потребление белка, г/сут / Protein intake, g/day 90 [89; 95] 84 [79; 89] <0,0001
Потребление жиров, г/сут / Fat intake, g/day 84 [80; 90] 89 [80; 94] <0,0001
Потребление углеводов, г/сут / Carbohydrates intake, g/day 470 [390; 440] 381 [369; 400] <0,0001
Потребление свежих фруктов и овощей в перерасчете на углеводы, г/сут Consumption of fresh fruits and vegetables in terms of carbohydrates, g/day 30 [29; 32] 27 [23; 30] <0,0001
* - уровень значимости различий между группами (тест Манна-Уитни).
* - level of significance of differences between groups (Mann-Whitney test).
Патогенез развития алкогольного панкреатита связан с нарушением секреции и биохимического состава панкреатического сока. Секрет железы обеднен бикарбонатами и перенасыщен белком. Гиперсекреция белка усугубляется при сочетании алкоголя с потреблением пищи с повышенным содержанием белков и жиров. Уменьшается жидкая часть панкреатического секрета, увеличивается вязкость, и белковые преципитаты обту-рируют мелкие панкреатические протоки, способствуя внутрипротоковой гипертензии [11].
Изучение влияния сложных взаимодействий генетических и средовых факторов на риск развития муль-тифакториальных заболеваний, и в частности ОААП, является особенно актуальным, поскольку позволит не только интерпретировать отдельные звенья патогенеза, но и добиться снижения заболеваемости, исключив воздействие вредных факторов, и улучшить качество жизни населения страны путем внедрения оптимального питания и здорового образа жизни, что особенно важно для носителей рисковых генотипов.
Цель исследования - изучить влияние однонукле-отидных полиморфизмов (БЫРв) гв6580502 8РМК1, гв10273639 РЯввЬ гв213950 ОГГЯ и средовых факторов на риск развития ОААП.
Материал и методы
Для диагностики заболевания применяли лабораторные и инструментальные методы исследования, рекомендованные Российским обществом хирургов [1]. Все пациенты добровольно подписали информированное согласие на участие в исследовании. Исследование было одобрено региональным этическим комитетом при ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России (протокол № 3 от 11.03.2013).
В исследование были включены 547 пациентов с ОААП (393 мужчины и 154 женщины), жителей Курска и области, русской национальности (самоидентифицированы), проходивших стационарное лечение с 2015 по 2021 г. в хирургических отделениях ОКБ на ст. Курск и ОБУЗ КГКБ № 4. В качестве группы сравнения при проведении профилактических осмотров за этот же период
были отобраны 573 здоровых индивида (412 мужчин и 161 женщина). Средний возраст пациентов и здоровых лиц составил соответственно 48,9±13,1 и 48,8±12,1 года.
В качестве материала исследования использовали образцы ДНК крови.
У всех участников исследования проводили качественную и количественную оценку факторов риска, курения и употребления алкогольных напитков [12].
Всем участникам исследования предлагали пройти анкетирование и ответить на вопросы детализированного опросника по питанию для оценки частоты, количественного и качественного состава рациона, регулярности потребления различных групп пищевых продуктов, а также размера и количества съедаемых порций [12]. Содержание белка, жиров и углеводов в потребляемой пище рассчитывали с использованием таблиц калорийности пищевых продуктов, предложенных Департаментом здравоохранения и социальной защиты населения Белгородской области (2017).
Стандартным методом фенол-хлороформной экстракции выделяли геномную ДНК. Мультиплексное геноти-пирование полиморфных локусов проводили на генетическом анализаторе MALDI-TOF MassARRAY-4 (Agena Bioscience, США).
Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием программы Statistica 10.0 (StatSoft, США), программы SNPStats. Для оценки ассоциаций аллелей и генотипов гена с риском развития ОААП использовали критерий х2 и отношение шансов (ОШ) с 95% доверительными интервалами (ДИ).
Результаты
Генотипы полиморфных вариантов генов rs6580502 SPINK1, rs10273639 PRSS1, rs213950 CFTR находились в соответствии с распределением Харди-Вайнберга (p>0,05). Анализ ассоциаций генов - кандидатов панкреатита выявил связь генотипа Т/Т rs6580502 гена SPINK1 с повышенным риском развития ОААП, независимо от пола и возраста [отношение шансов (ОШ) 1,67, 95% доверительный интервал (ДИ) 1,22-2,29; p=0,0012]; аллель Т (p=0,0001) и генотипы С/Т и Т/Т rs10273639
Таблица 2. Влияние факторов риска на развитие острого алкогольно-алиментарного панкреатита у носителей полиморфных вариантов изучаемых генов
Table 2. Influence of risk factors on the development of acute alcoholic-alimentary pancreatitis in carriers of polymorphic loci of the studied genes
Генотип Genotype Отсутствие фактора риска / No risk factor (f-) Воздействие фактора риска / Presence of the risk factor (f+)
здоровые healthy individuals пациенты с ОААП рatients with AAAP ОШ (95% ДИ)1 OR (95% CI)1, р2 здоровые healthy individuals пациенты с ОААП рatients with AAAP ОШ (95% ДИ)1 OR (95% CI)1, р2
Влияние частоты употребления алкоголя / Impact of frequency of drinking
CFTR (rs213950
G/G 54 (28,9) 58 (42,0) 0,59 (0,36-0,95) 0,01 68 (30,1) 116 (34,8) 0,77 (0,53-1,11) 0,24
A/G-A/A 133 (71,1) 80 (58,0) 158 (69,9) 217 (65,2)
SPINK1 (rs6580502)
C/C-C/T 158 (84,5) 118 (85,5) 0,98 (0,52-1,85) 0,80 188 (83,2) 249 (74,8) 1,66 (1,08-2,57) 0,02
T/T 29 (15,5) 20 (14,5) 38 (16,8) 84 (25,2)
PRSS1 (rs10273639)
C/C 71 (38,0) 74 (53,6) 0,47 (0,29-0,74) 0,01 77 (34,1) 140 (42,0) 0,73 (0,51-1,04) 0,06
T/C-T/T 116 (62,0) 64 (46,4) 149 (65,9) 193 (58,0)
Влияние длительности употребления алкоголя / Effect of duration of drinking
PRSS1 (rs10273639)
C/C 102 (38,3) 153 (50,8) 0,59 (0,42-0,83) 0,003 56 (31,5) 56 (35,2) 0,84 (0,53-1,33) 0,46
T/C-T/T 164 (61,7) 148 (49,2) 122 (68,5) 103 (64,8)
Влияние объема употребления алкоголя / Effect of volume of alcohol consumption
SPINK1 (rs6580502)
C/C-C/T 321 (83,2) 209 (79,5) 1,29 (0,85-1,96) 0,23 55 (94,8) 158 (76,0) 6,04 (1,81-20,2) 0,001
T/T 65 (16,8) 54 (20,5) 3 (5,2) 50 (24,0)
PRSS1 (rs10273639)
C/C 140 (36,3) 124 (47,1) 0,61 (0,44-0,85) 0,01 18 (31,0) 90 (43,3) 0,59 (0,32-1,11) 0,1
T/C-T/T 246 (63,7) 139 (52,9) 40 (69,0) 118 (56,7)
CFTR (rs213950
G/G-A/G 283 (73,3) 207 (78,7) 0,81 (0,55-1,19) 0,12 53 (91,4) 159 (76,4) 3,33 (1,26-8,81) 0,01
A/A 103 (26,7) 56 (21,3) 5 (8,6) 49 (23,6)
П р и м е ч а н и е. Здесь и в табл. 3:1 - ОШ (95% ДИ) - отношение шансов и 95% доверительные интервалы с поправкой на пол и возраст;2 - р - уровень значимости, достигнутый при анализе взаимодействия SNP и фактора риска.
N o t e. Here and in table. 3:1 - OR (95% CI) - odds ratios and 95% confidence intervals adjusted for sex and age;2 - р - level of significance achieved in the analysis of the interaction between SNP and risk factor.
гена PRSS1 были связаны с пониженным риском развития ОААП, независимо от пола и возраста (ОШ 0,72; 95% ДИ 0,60-0,85; p=0,0001), как и аллель A (p=0,01) rs213950 гена CFTR, и генотипы A/G и A/A (ОШ 0,65; 95% ДИ 0,50-0,83; р=0,0006).
Поскольку ОААП у мужчин встречается чаще, чем у женщин [13-15], был проведен анализ ДНК-маркеров и риска развития заболевания раздельно у мужчин и женщин. Обнаружено, что частота генотипа Т/Т SPINK1 C/T rs6580502 была выше у пациентов с ОААП мужского пола (ОШ 1,62; 95% ДИ 1,13-2,32, р=0,008). Протекторный эффект генотипа А/G CFTR rs213950 наблюдали у пациентов обоего пола, но у женщин он был более выраженным (ОШ 0,45; 95% ДИ 0,27-0,75; р=0,008), чем у мужчин (ОШ 0,70; 95% ДИ 0,51-0,96; р=0,08). Частоту генотипов C/T и T/T PRSS1 rs10273639 наблюдали выше среди здоровых индивидов мужского пола (ОШ 0,66; 95% ДИ 0,50-0,88; р=0,004), у женщин только генотип Т/Т чаще встречался в контрольной группе (ОШ 0,63; 95% ДИ 0,45-0,87; р=0,005).
Поскольку сложные взаимодействия между генетическими и средовыми факторами играют основополагающую роль в развитии ОААП, изучение совместного влияния средовых факторов риска и полиморфных вариантов генов является важным этапом исследования.
В обеих группах мы проанализировали известные средовые факторы риска развития заболевания: курение, злоупотребление алкоголем, низкое потребление свежих овощей и фруктов, витаминов [16-19]. Между группами пациентов с ОААП и здоровых индивидов выявлены различия, воздействие всех факторов риска превалирует в группе больных [12].
При анализе пищевого рациона пациентов с ОААП до госпитализации обнаружено преобладание продуктов, оказывающих сокогонное действие [11]: блюда и продукты, приготовленные путем обжаривания, копченые сорта колбас, жирные сорта мяса и рыбы, консервированные овощи, растворимый кофе, острые соусы. Практически отсутствовали в рационе продукты животного
Таблица 3. Влияние уровня потребления жира и белка, а также свежих овощей и фруктов на развитие острого алкогольно-алиментарного панкреатита у носителей полиморфных вариантов изучаемых генов
Table 3. The effect of fat and protein intake and consumption of fresh vegetables and fruits on the risk of acute alcoholic-alimentary pancreatitis in carriers of polymorphic variants of the studied genes
Генотип Genotype Отсутствие фактора риска / No risk factor (f-) Наличие фактора риска / Presence of the risk factor (f+)
здоровые healthy individuals пациенты с ОААП раНе^ with AAAP ОШ (95% ДИ) OR (95% CI), p здоровые healthy individuals пациенты с ОААП рatients with AAAP ОШ (95% ДИ) OR (95% CI), p
Влияние потребления жира >89 г/сут / Impact of eating fat over 89 g per day
CFTR (rs213950)
G/G 49 (31,4) 66 (45,2) 0,53 (0,33-0,84) 0,01 73 (28,3) 108 (33,2) 0,81 (0,57-1,17) 0,2
A/G-A/A 107 (68,6) 80 (54,8) 185 (71,7) 217 (66,8)
Влияние потребления свежих овощей и фруктов <27 г/сут / Impact of consumption of fresh vegetables and fruits less than 27 g per day
PRSS1 (rs10273639)
C/C 128 (34,3) 108 (49,3) 0,53 (0,37-0,74) 0,0003 20 (48,8) 106 (42,1) 1,31 (0,68-2,56) 0,4
T/C-T/T 245 (65,7) 111 (50,7) 21 (51,2) 146 (57,9)
Влияние потребления белка <84 г/сут / Impact of eating protein less than 84 g per day
PRSS1 (rs10273639)
C/C 137 (36,1) 129 (43,6) 0,71 (0,52-0,97) 0,05 11 (32,4) 85 (48,6) 0,52 (0,24-1,14) 0,08
T/C-T/T 243 (63,9) 167 (56,4) 23 (67,6) 90 (51,4)
CFTR (rs213950)
G/G 112 (29,5) 110 (37,2) 0,70 (0,50-0,98) 0,03 10 (29,4) 64 (36,6) 0,72 (0,32-1,62) 0,42
A/G-A/A 268 (70,5) 186 (62,8) 24 ( 70,6) 111 (63,4)
и растительного происхождения, содержащие ингибиторы протеолитических ферментов [11]: яичный белок, овсянка, бобы сои.
Количественная характеристика изученных алиментарных факторов риска для пациентов с ОААП (критерием был уровень значимости различий между группами согласно тесту Манна-Уитни) представлена в табл. 1.
Полученные медианы показателей для пациентов были использованы в качестве количественных критериев фактора риска в дальнейшем анализе взаимодействий генотип-среда.
Полученные результаты анализа совместного влияния полиморфных локусов изучаемых генов и средовых факторов, касающихся потребления алкоголя, на риск развития ОААП представлены в табл. 2.
Обнаружена связь БЫР БР!ЫК1 (гв6580502) с повышенным риском развития ОААП при употреблении алкогольных напитков чаще 2 раз в неделю. Установлена ассоциация полиморфных локусов генов ОГТЙ (гэ213950) и РЙ881 (гэ10273639) с пониженным риском развития ОААП у пациентов, употребляющих алкоголь реже 2 раз в неделю. Также протекторный эффект наблюдали у носителей генотипов РЙ881 (гэ10273639) при длительности употребления алкогольных напитков <10 лет.
Как видно из данных табл. 2, полиморфные варианты ЭР!ЫК1 (гэ6580502), ОГТЯ (гэ213950) ассоциированы с повышенным риском развития ОААП при употреблении алкоголя в объеме >200 г чистого этанола в сутки, а РЙ881 (гэ10273639) - с пониженным риском развития заболевания при употреблении алкоголя в меньшей дозе.
Соблюдение правильного режима питания, оптимальный качественный и количественный состав рациона питания как неотъемлемые компоненты здорового образа
жизни могут оказывать профилактическое воздействие, а нарушения приводят к развитию болезни [11, 15, 18, 19]. Результаты совместного влияния полиморфных вариантов изучаемых генов и показателей рациона питания на риск развития ОААП представлены в табл. 3.
Как следует из данных табл. 3, потребление жиров <89 г/сут у носителей генотипов A/G-A/A CFTR (rs213950), потребление свежих овощей и фруктов >27 г/сут у носителей генотипов T/C-T/T PRSS1 (rs10273639) и потребление белка >84 г/сут у носителей T/C-T/T PRSS1 rs10273639, A/G-A/A CFTR rs213950 снижали риск развития ОААП.
Далее были применены непараметрические статистические и биоинформатические подходы для оценки вовлеченности генетических и средовых факторов в полигенные механизмы развития ОААП путем моделирования 2- и 3-уровневых межгенных и генно-средовых взаимодействий, детерминирующих предрасположенность к заболеванию.
На основании количества статистически значимых mbmdr-моделей был рассчитан соотносительный вклад каждого изученного генетического маркера и различных средовых факторов риска в предрасположенность к развитию ОААП. Общий вклад средовых факторов в генно-средовые взаимодействия составил 43,8%, а среди средовых факторов, имеющих наибольшее этиологическое значение для развития ОААП, было сниженное потребление белка (18,4%), свежих овощей и фруктов (14,8%).
В табл. 4 представлены результаты наилучших п-уров-невых mbmdr-моделей межгенных и генно-средовых взаимодействий (представлены только ассоциации, установленные после поправки на множественность тестов процедурой FDR), статистически значимо ассоциированных
Таблица 4. Наилучшие модели межгенных и генно-средовых взаимодействий, ассоциированных с риском развития острого алкогольно-алиментарного панкреатита
Table 4. The models of intergenic and gene-environmental interactions associated with the risk of acute alcoholic-alimentary pancreatitis
Наиболее статистически значимые n-уровневые модели GxG взаимодействий Most statistically significant n-level models of GxG interactions NH p-H WH NL p-L WL pperm
2-уровневые модели
1 Proteins х PRSS1 rs10273639 5 0,506 263,32 0 - - <0,0001
3-уровневые модели
1 Proteins х Smoking х PRSS1 rs10273639 11 0,521 297,36 1 -0,221 3,66 <0,0001
2 Proteins х Smoking х SPINK1 rs6580502 10 0,538 282,19 0 - - <0,0001
3 Fruits х Smoking х SPINK1 rs6580502 10 0,542 275,16 0 - - <0,0001
П р и м е ч а н и е. NH - количество взаимодействующих генотипов/факторов высокого риска; P-H - коэффициент регрессии для взаимодействий высокого риска, выявленных на II этапе mbmdr-анализа; WH - статистика Вальда для взаимодействий высокого риска; NL - количество взаимодействующих генотипов/факторов низкого риска; p-L - коэффициент регрессии для взаимодействий низкого риска, выявленных на II этапе mbmdr-анализа; WL - статистика Вальда для взаимодействий низкого риска; pperm - уровни значимости mbmdr-моделей, вычисленные с помощью пермутационного теста (скорректированы по полу и возрасту).
N o t e. NH - number of interacting genotypes/ high risk factors; P-H - regression coefficient for high-risk interactions identified in step 2 of the mbmdr analysis; WH - Wald statistics for high-risk interactions; NL - number of interacting genotypes/ low risk factors; p-L -regression coefficient for low-risk interactions identified in step 2 of the mbmdr analysis; WL - Wald statistics for low-risk interactions; pperm - significance levels of mbmdr models calculated using the permutation test (adjusted for gender and age).
с развитием ОААП. Наиболее значимые модели генно-средовых взаимодействий при ОААП включали следующие факторы риска: сниженное потребление белка, свежих овощей и фруктов, курение и полиморфные варианты генов PRSS1 rs10273639 и SPINK rs6580502.
Заключение
В ходе исследования была установлена связь генотипа Т/Т (р=0,0012) rs6580502 гена SPINK1 с повышенным риском развития ОААП; аллеля Т (р=0,0001) и генотипов С/Т и Т/Т (р=0,0001) rs10273639 гена PRSS1 и аллеля A (р=0,01) и генотипов A/G и A/A (р=0,0006) rs213950 гена CFTR с пониженным риском развития ОААП. Частота генотипа Т/Т SPINK1 C/T rs6580502 была выше у мужчин с ОААП (р=0,008). Протекторный эффект генотипа А/G CFTR rs213950 наблюдали у пациентов обоего пола, но у женщин он был более выраженным (р=0,008), чем у мужчин (р=0,08). Частоту генотипов C/T и T/T PRSS1 rs10273639 наблюдали выше среди здоровых индивидов мужского пола (р=0,004), у женщин только генотип Т/Т чаще встречался в группе сравнения (р=0,005).
Обнаруженные эффекты полиморфных локусов генов-кандидатов усиливались действием алкоголя.
Потребление жиров <89 г/сут у носителей генотипов A/G-A/A CFTR (rs213950), потребление свежих овощей и фруктов >27 г/сут у носителей генотипов T/C-T/T PRSS1 (rs10273639), потребление белка >84 г/сут у носителей T/C-T/T PRSS1 rs10273639, A/G-A/A CFTR rs213950 снижали риск развития ОААП.
Наиболее значимые модели генно-средовых взаимодействий при ОААП включали следующие факторы риска: сниженное потребление белка, свежих овощей и фруктов, курение и полиморфные варианты генов PRSS1 rs10273639 и SPINK rs6580502.
Таким образом, с целью профилактики развития ОААП носителям рисковых генотипов необходимо не только исключить или значительно снизить употребление алкоголя (по объему, частоте и длительности), но и носителям генотипов A/G-A/A CFTR (rs213950) сбалансировать рацион питания за счет снижения потребления жиров <89 г/сут и увеличения потребления белка >84 г/сут; носителям генотипов T/C-T/T PRSS1 (rs10273639) увеличить потребление свежих овощей и фруктов >27 г/сут и потребление белка >84 г/сут.
Литература
Кубышкин В.А., Затевахин И.И., Багненко С.Ф., Благовест-нов Д.А., Вишневский В.А., Гальперин Э.И. Национальные клинические рекомендации по острому панкреатиту. Российское общество хирургов. Официальный сайт «Российское общество хирургов». URL: http://xn-9sbdbejx7bdduah ou3a5d.xn-p1ai/stranica-pravlenija/unkr/urgentnaja-abdominalnaja-hirurgija/nacionalnye-klinicheskie-rekomendaci-po-ostromu-pankreatitu.html
Anssi N., Antero M.K., Karl-Heinz H., Jagalur M.S., Aishwarya P., Hanna S. et al. Pancreatic secretory trypsin inhibitor {SPINK1) gene mutation in patients with acute alcohol pancreatitis (AAP) compared to healthy controls and heavy alcohol users without pancreatitis // Int. J. Mol. Sci. 2022. Vol. 23, N 24. Article ID 15726. DOI: https:// doi.org/10.3390/yms232415726
Tang X.Y., Zou W.B., Yu F.F., Wang L., Ru N., Zhu J.H. et al. Metaanalysis of the impact of the SPINK1 c. 194+ 2T> C variant in chronic pancreatitis // Dig. Liver Dis. 2020. Vol. 52, N 2. P. 143-148. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dld.2019.07.004
Chonchubhair H.M.N., Duggan S.N., Egan S.M., Kenyon M., O'Toole D., McManus R. et al. A high prevalence of genetic polymorphisms in idiopathic and alcohol-associated chronic pancreatitis patients in Ireland // HPB. 2021. Vol. 23, N 2. P. 231-237. DOI: https://doi. org/10.1016/j.hpb.2020.06.002
Tukiainen E., Kylanpaa M.L., Kemppainen E. Pancreatic secretory trypsin inhibitor {SPINK1) gene mutations in patients with acute pancreatitis // Pancreas. 2005. Vol. 30, N 3. P. 239-242. DOI: https:// doi.org/10.1097/01.mpa.0000157479.84036.ed
4
2.
6. Chandak G.R., Idris M.M., Reddy D.N., Mani K.R. Absence of PRSS1 mutations and association of SPINK1 trypsin inhibitor mutations
in hereditary and non-hereditary chronic pancreatitis // Gut. 2004. 14. Vol. 53, N 5. Р. 723-728. DOI: https://doi.org/10.1136/gut.2003.026526
7. Wang Y.C., Mao X.T., Yu D., Mao S.H., Li Z.S., Zou W.B. et al. Alcohol amplifies the association between common variants at PRSS1-PRSS2 locus and chronic pancreatitis in a dose-dependent manner // Gut. 2022. Vol. 71. P. 2369-2371. DOI: http://dx.doi. 15. org/10.1136/gutjnl-2021-326670
8. Herzig A.F., Genin E., Cooper D.N., Masson E., Ferec C., Chen J.M. Role of the common PRSS1-PRSS2 haplotype in alcoholic and nonalcoholic chronic pancreatitis: Meta-and re-analyses // Genes. 2020.
Vol. 11, N 11. Р. 1349. DOI: https://doi.org/10.3390/genes11111349 16.
9. Polonikov A.V., Samgina T.A., Nazarenko P.M., Bushueva O.Y., Ivanov V.P. Alcohol consumption and cigarette smoking are important modifiers of the association between acute pancreatitis and the PRSS1-PRSS2 locus in men // Pancreas. 2017. Vol. 46, N 2. Р. 230-236. 17. DOI: https://doi.org/10.1097/MPA.0000000000000729
10. Jiang M., Li Z., Fu S., Xu Y., Tan Y., Jia W. et al. IVS8-5T Allele of CFTR is the risk factor in chronic pancreatitis, especially in idiopathic chronic pancreatitis // Am. J. Med. Sci. 2020. Vol. 360, N 1. Р. 55-63. DOI: https://doi.org/10.1016/j.amjms.2020.04.019 18.
11. Козлова Н.М. Лечебное питание при заболеваниях печени, жел-чевыводящих путей и поджелудочной железы. Иркутск : ИГМУ, 2021. 103 с.
12. Самгина Т.А., Лазаренко В.А. Роль полиморфных вариантов
rs11546155 и rs6119534 гена GGT7 и некоторых факторов риска 19. в развитии острого панкреатита // Вопросы питания. 2022. Т. 91, № 2. С. 43-50. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-2-43-50
13. Григорьева И.Н., Никитенко Т.М., Ямлиханова А.Ю., Максимов В.Н., Мироненко Т.В., Воевода М.И. Алкогольный панкреатит:
гендерные, возрастные, генетические особенности // Сибирский научный медицинский журнал. 2009. № 3. С. 42-47. Рахметов Н.Р., Амрин С.Т., Сатбаева А.С., Шакаралиев А.А., Бейсембинова Н.О., Михайлова И.Е. Гендерные различия в заболеваемости и течении острого панкреатита // Вестник Казахского национального медицинского университета. 2020. № 4. С. 343-348.
Хатьков И.Е., Маев И.В., Бордин Д.С., Кучерявый Ю.А., Абдул-хаков С.Р., Алексеенко С.А. и др. Российский консенсус по диагностике и лечению хронического панкреатита: акцент на нутритивный статус и вопросы питания // Фарматека. 2016. № 5. С. 27-2. DOI: https://doi.org/10.17116/terarkh2017892105-113 Lugea A., GerloffA., Su H.Y., Xu Z., Go A., Hu C. et al. The combination of alcohol and cigarette smoke induces endoplasmic reticulum stress and cell death in pancreatic acinar cells // Gastroenterology. 2017. Vol. 153, N 6. Р. 1674-1686. DOI: https://doi.org/10.1053/j.gastro.2017.08.036 Pang Y., Kartsonaki C., Turnbull I., Guo Y., Yang L., Bian Z. et al. Metabolic and lifestyle risk factors for acute pancreatitis in Chinese adults: a prospective cohort study of 0.5 million people // PLoS Med. 2018. Vol. 15, N 8. Article ID 1002618 DOI: https://doi.org/10.1371/ journal.pmed.1002618
Коденцова В.М., Вржесинская О.А., Рисник Д.В., Никитюк Д.Б., Тутельян В.А. Обеспеченность населения России микронутри-ентами и возможности ее коррекции. Состояние проблемы // Вопросы питания. 2017. Т. 86, № 4. С. 113-124. DOI: https://doi. org/10.24411/0042-8833-2017-00067
Исаков В.А., Морозов С.В., Пилипенко В.И. Глава 16. Лечебное питание при заболеваниях гепатобилиарной системы и поджелудочной железы // Нутрициология и клиническая диетология / под ред. В.А. Тутельяна, Д.Б. Никитюка. Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2021. C. 415-435. ISBN 978-5-9704-6280-5.
References
1. Kubyshkin V.A., Zatevakhin I.I., Bagnenko S.F., Blagovestnov D.A., Vishnevsky V.A., Gal'perin E.I. National clinical guidelines for acute pancreatitis. Russian Society of Surgeons. Official site «Russian Society 11. of Surgeons». URL: http://xn-9sbdbejx7bdduahou3a5d.xn-p1ai/strani-ca-pravlenija/unkr/urgentnaja-abdominalnaja-hirurgija/nacionalnye- 12. klinicheskie-rekomendaci-po-ostromu-pankreatitu.html (in Russian)
2. Anssi N., Antero M.K., Karl-Heinz H., Jagalur M.S., Aishwarya P., Hanna S., et al. Pancreatic secretory trypsin inhibitor (SPINK1) gene mutation in patients with acute alcohol pancreatitis (AAP) compared to healthy controls and heavy alcohol users without pancreatitis. Int J Mol 13. Sci. 2022; 23 (24): 15726. DOI: https://doi.org/10.3390/yms232415726
3. Tang X.Y., Zou W.B., Yu F.F., Wang L., Ru N., Zhu J.H., et al. Metaanalysis of the impact of the SPINK1 c. 194+ 2T> C variant in chronic pancreatitis. Dig Liver Dis. 2020; 52 (2): 143-8. DOI: https://doi. 14. org/10.1016/j.dld.2019.07.004
4. Chonchubhair H.M.N., Duggan S.N., Egan S.M., Kenyon M., O'Toole D., McManus R., et al. A high prevalence of genetic polymorphisms in idiopathic and alcohol-associated chronic pancreatitis patients in Ireland. HPB. 2021; 23 (2): 231-7. DOI: https://doi. 15. org/10.1016/j.hpb.2020.06.002
5. Tukiainen E., Kylanpaa M.L., Kemppainen E. Pancreatic secretory trypsin inhibitor (SPINK1) gene mutations in patients with acute pancreatitis. Pancreas. 2005; 30 (3): 239-42. DOI: https://doi. org/10.1097/01.mpa.0000157479.84036.ed
6. Chandak G.R., Idris M.M., Reddy D.N., Mani K.R. Absence of PRSS1 16. mutations and association of SPINK1 trypsin inhibitor mutations in hereditary and non-hereditary chronic pancreatitis. Gut. 2004; 53 (5): 723-8. DOI: https://doi.org/10.1136/gut.2003.026526
7. Wang Y.C., Mao X.T., Yu D., Mao S.H., Li Z.S., Zou W.B., et al. Alcohol amplifies the association between common variants at PRSS1- 17. PRSS2 locus and chronic pancreatitis in a dose-dependent manner. Gut. 2022; 71: 2369-71. DOI: http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2021-326670
8. Herzig A.F., Genin E., Cooper D.N., Masson E., Ferec C., Chen J.M. Role of the common PRSS1-PRSS2 haplotype in alcoholic and non- 18. alcoholic chronic pancreatitis: Meta-and re-analyses. Genes. 2020; 11
(11): 1349. DOI: https://doi.org/10.3390/genes11111349
9. Polonikov A.V., Samgina T.A., Nazarenko P.M., Bushueva O.Y., Iva-nov V.P. Alcohol consumption and cigarette smoking are important modifiers of the association between acute pancreatitis and the PRSS1- 19. PRSS2 locus in men. Pancreas. 2017; 46 (2): 230-6. DOI: https://doi. org/10.1097/MPA.0000000000000729
10. Jiang M., Li Z., Fu S., Xu Y., Tan Y., Jia W., et al. IVS8-5T Allele of CFTR is the risk factor in chronic pancreatitis, especially in idiopathic
chronic pancreatitis. Am J Med Sci. 2020; 360 (1): 55-63. DOI: https:// doi.org/10.1016/j.amjms.2020.04.019
Kozlova N.M. Therapeutic nutrition for diseases of the liver, biliary tract and pancreas. Irkutsk: IGMU, 2021: 103 p. (in Russian) Samgina T.A., Lazarenko V.A. The role of polymorphic variants rs11546155 and rs6119534 of the GGT7gene and risk factors in the development of acute pancreatitis. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2022; 91 (2): 43-50. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-2-43-50 (in Russian)
Grigor'eva I.N., Nikitenko T.M., Yamlikhanova A.YUu., Maksi-mov V.N., Mironenko T.V., Voevoda M.I. Alcoholic pancreatitis: gender, age, genetic features. Sibirskiy nauchnyy meditsinskiy zhurnal [Siberian Scientific Medical Journal]. 2009; (3): 42-7. (in Russian) Rakhmetov N.R., Amrin S.T., Satbaeva A.S., Shakaraliev A.A., Bey-sembinova N.O., Mikhaylova I.E. Gender differences in the incidence and course of acute pancreatitis. Vestnik Kazakhkogo natsional'nogo meditsinskogo universiteta [Bulletin of the Kazakh National Medical University]. 2020; (4): 343-48. (in Russian)
Khat'kov I.E., Maev I.V., Bordin D.S., Kucheryavyy Yu.A., Abdulkha-kov S.R., Alekseenko S.A., et al. Russian consensus on the diagnosis and treatment of chronic pancreatitis: emphasis on nutritional status and nutrition issues. Farmateka [Pharmateca]. 2016; (5): 27-32. DOI: https://doi.org/10.17116/terarkh2017892105-113 (in Russian)
Lugea A., Gerloff A., Su H.Y., Xu Z., Go A., Hu C., et al. The combination of alcohol and cigarette smoke induces endoplasmic reticulum stress and cell death in pancreatic acinar cells. Gastroenterol-ogy. 2017; 153 (6): 1674-86. DOI: https://doi.org/10.1053/j.gastro.2017. 08.036
Pang Y., Kartsonaki C., Turnbull I., Guo Y., Yang L., Bian Z., et al. Metabolic and lifestyle risk factors for acute pancreatitis in Chinese adults: a prospective cohort study of 0.5 million people. PLoS Med. 2018; 15 (8): 1002618 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1002618 Kodentsova V.M., Vrzhesinskaya O.A., Risnik D.V., Nikityuk D.B., Tutelyan V.A. Micronutrient status of population of the Russian Federation and possibility of its correction. State of the problem. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2017; 86 (4): 113-124. DOI: https:// doi.org/10.24411/0042-8833-2017-00067 (in Russian) Isakov V.A., Morozov S.V., Pilipenko V.I. Chapter 16. Therapeutic nutrition in diseases of the hepatobiliary system and pancreas. Eds by V.A. Tutelyan, D.B. Nikityuk. Nutrition and Clinical Dietology. Moscow: GEOTAR-Media, 2021: 415-35. ISBN 978-5-9704-6280-5. (in Russian)
