Среда, 18 Декабрь 2013 11:08

Полиморфизм генов цитокинов IL-1Ra, IL-1b, IL-4, TNFa и изменения микробного спектра кишечника у больных синдромом раздраженного кишечника

Автор 
Оцените материал
(0 голосов)

Е.Л. Иванова, А.С. Сарсенбаева, Д.С. Сташкевич, Н.З. Жамалдинова

Южно-Уральский государственный медицинский университет, г. Челябинск

Челябинский государственный университет

 

Иванова Екатерина Леонидовна

ассистент кафедры госпитальной терапии №1Южно-Уральского государственного медицинского университета

454048, г. Челябинск, ул. Блюхера, д.5а, кв. 40, тел. 8-963-475-20-88, e-mailkate-future@mail.ru

 

Проведен анализ распределения аллелей и генотипов генов IL-1RaIL-1bIL-4, TNFa у больных синдромом раздраженного кишечника с различными степенями дисбактериоза. Носительство гетерозиготного генотипа G/A -308 TNFα способствует развитию глубоких микробиологических нарушений в микрофлоре кишечника у больных синдромом раздраженного кишечника.

Ключевые слова: синдром раздраженного кишечника, дисбактериоз, полиморфизм генов цитокинов.

 

E.LIvanovaA.SSarsenbayevaD.SStashkevichN.ZZhamaldinova

South Ural State Medical University, Chelyabinsk

Chelyabinsk State University

 

CytokinegenepolymorphismofIL-1RaIL-1bIL-4, TNFaandchangingintestinalmicrobialspectrumofpatientswithirritablebowelsyndrome

The analysis of the distribution of genotypes and alleles of genes IL-1Ra, IL-1b, IL-4, TNFa in patients with irritable bowel syndrome with varying degrees of dysbiosis is carried outThe carriage of the heterozygous genotype G / A -308 TNFα contributes to the development of deep disorders in the state of microbiological flora of the colon in patients with irritable bowel syndrome.

Key words: irritable bowel syndrome, dysbacteriosis, cytokine gene polymorphisms.

 

Синдром раздраженного кишечника (СРК) входит в группу заболеваний, относящихся к функциональной патологии желудочно-кишечного тракта. СРК в настоящее время рассматривается как результат взаимодействия важных биологических и психосоциальных факторов. Долгое время первичное нарушение двигательной функции кишечника рассматривалось в качестве патофизиологической основы СРК, однако выявить специфичные для СРК нарушения моторики не удалось. В настоящее время общепринятой является гипотеза о том, что СРК развивается не в результате нарушения кишечной моторики, а отражает расстройство регуляции между центральной нервной системой и автономной энтеральной нервной системой. По предположению В.Т. Ивашкина и А.А. Шептулина СРК развивается при наличии у личности генетической предрасположенности и воздействии сенсибилизирующего фактора. В определенной социальной среде складывается определенный психологический тип, у которого происходит сбой в регуляции функций желудочно-кишечного тракта, нарушается висцеральная чувствительность и моторика кишечника [3].

 

Сегодняшние представления о патофизиологии СРК позволяют предположить, что в основе запуска или усиления патологического процесса лежит комбинация факторов – недостаточная или избыточная активация иммунной системы и дисбиоз кишечника.

 

Участие цитокинов в патофизиологических процессах при СРК подтверждают данные лабораторных исследований в виде снижения экспрессии иммунорегуляторных цитокинов и повышения экспрессии провоспалительных цитокинов [7].

 

В связи с тем, что продукция цитокинов находится под генетическим контролем, можно предположить, что генетические полиморфизмы определенных цитокинов могут выступать в качестве факторов, определяющих чувствительность индивида к развитию СРК и влияющих на вариабельность клинических проявлений заболевания.

 

В ряде работ установлены особенности распределения полиморфизма генов цитокинов у больных СРК по сравнению с практически здоровыми лицами [1], а также ассоциация VNTR полиморфизма в гене IL-1Ra с клинико-морфологическими вариантами, психопатологическими расстройствами у больных СРК [2].

 

Цель исследования − провести анализ распределения полиморфизма генов цитокинов IL-1RaIL-1bIL-4, TNFaу больных СРК, установить характер распределения аллелей и генотипов генов основных цитокинов у больных синдромом раздраженного кишечника с различными степенями дисбактериоза.

 

Материалы и методы. В исследование включен 81 больной СРК русской популяции. Пациенты находились на лечении в гастроэнтерологическом отделении Дорожной клинической больницы МПС на станции Челябинск в период с 2001 по 2007 гг. Диагноз СРК устанавливали в соответствии с Римскими критериями II (1999), III (2006) [4]. Средний возраст начала заболевания составил 32,8±1,4 лет, и длительность заболевания − от 3 до 10 лет. Обследование пациентов проводилось в соответствии Медико-экономическими стандартами Министерства Здравоохранения № 125 от 1998 г.

 

Контрольную группу представляли потенциальные доноры костного мозга ОГУП «Челябинская областная станция переливания крови»: 213 человек, из них мужчин – 119 (55,9%), женщин – 94 (44,1%). Средний возраст составил 34,6±0,75 года. Этническая принадлежность больных СРК и здоровых лиц определялась согласно рекомендациям Международного Уоркшопа (1980 г., Лос-Анджелес, США).

 

У 60 обследованных нами больных СРК при бактериологическом анализе кала был выявлен дисбактериоз толстой кишки неспецифичных изменений микрофлоры согласно отраслевому стандарту (ОСТ 91500.11.0004-2003) [5], данные приведены в таблице 1 [1].

 

 

Таблица 1.

Степень дисбактериоза

Количество, n=60

Процент, %

1 степень

1

1,7

2 степень

31

51,7

3 степень

28

46,7

 

 

Для генотипирования индивидов использовали образцы тотальной ДНК, выделенной из цельной венозной крови. Генотипирование осуществляли путем прямой ПЦР-амплификации и ПДРФ-анализа – полиморфизм длин рестрикционных фрагментов, для детекции проводился горизонтальный и вертикальный электрофорез в 1,5% агарозном и 8% полиакриламидном геле. Характеристика исследуемых генов представлена в таблице 2 [2].

 

Таблица 2.

Характеристика исследуемых генов

ген

полиморфизм

Локализация в гене, характеристика

IL-1Ra

VNTR

второй интрон: аллели c 2-х, 3-х, 4-мя, 5-ю и 6-ю кратными повторами

IL-4

VNTR

третий интрон:

аллели с 2-кратным, 3-х кратным повтором

IL-1β

+3953 C/T

5 экзон: рестрикционный сайт, эндонуклеаза рестрикции

TaqI (65°);

+3953* T: 550п.н. – редкий, +3953*C: 404, 146 п.н. - частый

TNFα

 

-863 C/A

 

-308 G/A

 

 

Промотор:

TaiI(65°) -863*A:104;21 п.н. – редкий, -863*C:125п.н. –частый;

 

NcoI(37°) -308*A:126 п.н.– редкий,-308*G:104;22п.н. –частый;

 

 

 

 

Статистическая обработка. Анализ полученных данных проводился при одной степени свободы с использованием непараметрических критериев: критерии χ2, χс поправкой Йетса (для одной степени свободы), точный двусторонний критерий Фишера, отношение шансов (OR) с расчетом 95% доверительного интервала (CI). Во всех случаях различия считали статистически значимыми при р≤0,05, незначимыми при р>0,10; для промежуточных значений р (0,05≤р≤ 0,10) обсуждали тенденцию к различиям.

 

Результаты и обсуждение

На первом этапе был проведен анализ распределения частот встречаемости аллелей и генотипов генов исследуемых цитокинов в группах больных СРК и условно-здоровых лиц русской популяции Челябинской области. Частоты встречаемости аллелей и генотипов генов IL-1RaIL-1bIL-4, -308G/ATNFа не отличались между исследуемыми выборками.

 

Далее был проведен анализ распределения аллельных вариантов и генотипов генов IL-1RaIL-1bIL-4, TNFaу больных СРК в зависимости от степени дисбактериоза. Данные представлены в таблице 3 [3].

 

 

Таблица 3.

Распределение аллелей и генотипов генов цитокинов у больных СРК в зависимости от степени дисбактериоза

 

аллель/ генотип

2 степень

3 степень

достоверность

 

 

IL-1RA

n

%

n

%

2R

16

25,8065

17

30,3571429

p= 0,6822

3R

0

0

0

0

 

 

4R

44

70,9677

39

69,6428571

p=1,0000

5R

2

3,22581

0

0

p= 0,4970

2R/2R

3

9,67742

4

14,2857143

p= 0,6978

4R/2R

10

32,2581

9

32,1428571

p=1,0000

4R/4R

16

51,6129

15

53,5714286

p=1,0000

4R/5R

2

6,45161

0

0

p= 0,4927

IL1b

 

Т

15

24,1935

10

17,8571429

p= 0,5001

С

47

75,8065

46

82,1428571

 

 

 

 

 

 

ТТ

2

6,45161

0

0

p= 0,4927

СТ

11

35,4839

10

35,7142857

p=1,0000

СС

18

58,0645

18

64,2857143

p= 0,7899

-308 TNF

 

 

 

 

 

 

A

8

12,9032

14

25

p= 0,1034

G

54

87,0968

42

75

 

 

 

 

 

 

A/A

1

3,22581

1

3,57142857

p=1,0000

G/A

6

19,3548

12

42,8571429

p= 0,0424

G/G

24

77,4194

15

53,5714286

p= 0,0616

-863 TNF

 

 

 

 

 

 

A

7

11,2903

3

5,35714286

p= 0,3288

С

55

88,7097

53

94,6428571

 

 

 

 

 

 

A/A

0

 

0

0

 

 

С/A

7

22,5806

3

10,7142857

p= 0,3056

С/С

24

77,4194

25

89,2857143

IL-4

 

 

 

 

 

 

2r

15

 

16

 

p= 0,6768

3r

47

 

40

 

2r/2r

3

9,67742

3

10,7142857

p=1,0000

3r/2r

9

29,0323

10

35,7142857

p= 0,7808

3r/3r

19

61,2903

15

53,5714286

p= 0,6048

 

 

 

Исходя из данных таблицы видно, что частоты встречаемости аллелей генов IL-1RaIL-1, IL-4, -308, -863 TNFα не различались между группами СРК с разными степенями дисбактериоза. Частоты встречаемости генотипов IL-1RaIL-1, IL-4,  -863 TNFα также не имели статистически значимых различий между исследуемыми группами. Установлены статистически значимые изменения частот встречаемости генотипов  SNP -308 TNFα: снижена частота гетерозиготного генотипа G/A, содержащего аллель гиперпродукции -308*А в группе со второй степенью микробиологических нарушений (19,4% vs 42,9%, р=0,04), на уровне тенденции повышена частота гомозиготного генотипа G/G (77,4% vs 53,6%, p=0,062). Однако по критерию отношения шансов, полученные различия оказались недостоверны: для генотипа G/A - 0,32 95% CI 0,097÷1,05; G/G – 2,97 95% CI 0,94÷9,35. Можно предположить, что носительство гетерозиготного генотипа G/A -308 TNFα способствует развитию глубоких микробиологических нарушений у больных СРК, в то время как в группе контроля лишь у 18% были установлены признаки дисбактериоза первой степени и не было достоверной взаимосвязи с встречаемостью аллелей и генотипов генов IL-1RaIL-1bIL-4, -308G/ATNFа.

 

Анализ литературных данных указывает на связь между -308 полиморфизмом и тяжестью инфекционных болезней. Установлено, что некоторые инфекции, вызванные внутриклеточными возбудителями (лепра, лейшмания и хламидия), ассоциированы носительством G/A -308 TNFα организма-хозяина [6].

 

В то же время пока не ясно, какие именно мутации и каких цитокинов имеют решающее значение в развитии отдельных заболеваний. Вероятно, что большую роль играют не столько отдельные аллели генов, сколько их сочетания. Поэтому, перспективными направлениями молекулярно-генетических исследований являются изучение вкладов конкретных аллелей в подверженности к развитию патологии и инфицированию, расширение патогенетически важных количественных иммунологических признаков для оценки плейотропных эффектов анализируемых генов.

 

Выводы

1. Установлены статистически значимые изменения частот встречаемости генотипов SNP -308 TNFα: снижена частота гетерозиготного генотипа G/A, содержащего аллель гиперпродукции -308*А в группе со второй степенью микробиологических нарушений (19,4% vs 42,9%, р=0,04), на уровне тенденции повышена частота гомозиготного генотипа G/G (77,4% vs 53,6%, p=0,062).

2. Установлена взаимосвязь наличия гетерозиготного генотипа G/A -308 TNFαи клинически значимых микробиологических нарушений у больных синдромом раздраженного кишечника.

 

Литература

1. Бурмистрова А.Л. Ассоциация полиморфных генов цитокинов с клинико-морфологическими вариантами синдрома раздраженного кишечника / А.Л. Бурмистрова, Д.С. Сташкевич, Е.Л. Иванова, Т.А. Суслова // Вестник Уральской Медицинской Академической науки. – Екатеринбург, 2009. – № 2/1 (24). – С. 241-242.

2. Бурмистрова А.Л. Распределение аллелей и генотипов генов основных цитокинов у больных синдромом раздраженного кишечника / А.Л. Бурмистрова, Е.Л. Иванова, Д.С. Сташкевич, Т.А. Суслова // Аллергология и иммунология. – 2009. – Т. 10, № 2. – С. 262.

3. Ивашкин В.Т. Избранные лекции по гастроэнтерологии / В.Т. Ивашкин, А.А. Шептулин. – М.: МЕДпресс, 2001. – 88 с.

4. Маев И.В. Синдром раздраженного кишечника. Римские критерии III / И.В. Маев, С.В., Черемушкин // Гастроэнтерология. – 2008 – № 1. – С. 29-34.

5. Отраслевой стандарт ОСТ 91500.11.0004-2003 «Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника» (утв. приказом Минздрава РФ от 9 июня 2003 г. № 231). – 94 С.

6. Grutters C. Increased Frequency of the Uncommon Tumor Necrosis Factor − 857T Allele in British and Dutch Patients with Sarcoidosis / C. Grutters, J.H. Sato et al. // The American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. – Vol. 165. – 2002. – P. 1119-1124.

7. Oscar R.F. From cytokines to toll-like receptors and beyond - current knowledge and future research needs in irritable bowel syndrome / Oscar Rodriguez-Fandino, Joselin Hernandez-Ruiz, Max Schmulson // Journal of Neurogastroenterology and Motility. – Vol.16. – 2010. – P. 363-373.

 

Прочитано 2189 раз