Оценка роли полиморфизма генов ферментов метаболизма ксенобиотиков в развитии бронхиальной астмы и туберкулеза

3.2. Оценка роли полиморфизма генов ферментов метаболизма ксенобиотиков в развитии бронхиальной астмы и туберкулеза

3.2.1. Ассоциация полиморфных вариантов генов GSTT1, GSTM1, GSTP1, CYP2E1 и CYP2C19 с атопической бронхиальной астмой

Интерес исследователей к изучению полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков при БА, отвечающих за взаимодействие организма с факторами окружающей среды, вызван экологической обусловленностью заболевания. Показано, что «нулевые» генотипы генов GSTT1 и GSTM1 как в отдельности, так и в комбинации друг с другом являются факторами генетической предрасположенности к БА [Иващенко и др., 2001]. Кроме того, выявлена связь клинических особенностей течения заболевания с полиморфизмом генов GSTT1, GSTM1, CYP1A1 и NAT2 и показана модифицирующая роль курения на развитие БА [Ляхович и др., 2000, 2002]. Отмечены связь фенотипических проявлений БА (положительные кожные тесты, высокий уровень общего IgE) с полиморфизмом 313A>G гена GSTP1 ферментативной системы биотрансформации [Fryer et al., 2000] и различия в его функциональной значимости для БА атопического и неатопического генеза [Tamer et al, 2004]. При исследовании связи полиморфизма 313A>G гена GSTP1 с астмой, вызванной воздействием толуол диизоцианата установлено, что частота гомозиготного генотипа G/G этого гена снижена у индивидов с астмой, а также понижена у лиц, имеющих размах гиперреактивности бронхов от умеренной до критической по сравнению с индивидами, показывающими нормальную и низкую активность таковой по результатам диагностического теста с метахолином [Cristina et al., 2002]. Кроме того, показано, что материнское наследование G/G и A/A генотипов полиморфизма 313A>G гена GSTP1 может влиять на последующее развитие астмы и формирование особенностей ее клинического фенотипа у детей [Carroll et al., 2005].

Таблица 8

Распределение генотипов исследуемых генов ферментов биотрансформации у больных бронхиальной астмой и здоровых

Примечание. n – абсолютное значение; р – достигнутый уровень значимости по точному тесту Фишера.

По локусам GSTT1, GSTP1 и CYP2E1 (1293G>C) существенных различий между выборкой больных БА и контрольной группой не обнаружено (табл. 8). Для гена GSTM1 показано, что частота функционального генотипа встречалась у больных значимо реже (р=0,008). Это позволяет говорить о том, что для носителей делеции гена GSTM1, повлекшей за собой утрату активности соответствующего фермента, существует вероятность дисбаланса процессов детоксикации экзогенных и эндогенных веществ, что повышает для них риск развития заболевания. Об этом свидетельствует и тот факт, что носители делеционного генотипа показывают в два раза выше риск развития БА по сравнению с индивидами, имеющими функциональный генотип (OR=2,02; 95% CI: 1,18-3,46; p=0,009). Эта ассоциация может быть следствием множественности биологических функций глутатионовых S-трансфераз: участие в метаболизме эндогенных медиаторов воспаления (простагландинов, лейкотриена С4), нейромедиаторов. В настоящее время ведется дискуссия по поводу взаимосвязи ферментов метаболизма с регуляторным цитокиновым звеном. Предполагается, что образующиеся реактивные метаболиты в ходе реакций I фазы биотрансформации ксенобиотиков и их дальнейшее ковалентное связывание с макромолекулами клетки может привести к образованию аутоантигенов, вызывающих клеточный или гуморальный иммунный ответ [Ляхович и др., 2000]. Учитывая важную роль глутатионовых S-трансфераз в метаболизме эндогенных и экзогенных соединений, можно предполагать, что образующиеся реактивные метаболиты (даже при условии повышенного их образования в силу полноценной работы ферментов I фазы) у индивидов с функциональными генотипами GST, эффективно утилизируются, и, таким образом, не способствуют развертыванию воспалительных реакций и утяжелению уже начавшегося воспалительного процесса.

Исследование полиморфизма 7632T>A гена CYP2E1 показало, что гетерозиготный генотип T/A чаще встречался в группе больных БА (c²=4,22, р=0,049). Оценка OR показала, что гетерозиготные носители имеют повышенный риск развития заболевания по сравнению с контрольной группой (OR=2,0; 95% CI: 1,03-3,91; p=0,040). Данное обстоятельство является несколько неожиданным, поскольку предполагается, что для гетерозигот характерна более благоприятная активность соответствующего фермента для поддержания состояния здоровья, а не низкая или высокая у гомозигот, так как известно, что с аллелем 7632А часто ассоциированы редкие мутации, влияющие на каталитическую активность соответствующего белка [Hu et al., 1997].

При сравнении распределения частот генотипов полиморфизма 681G>A гена CYP2C19 фермента I фазы метаболизма показана гетерогенность между группами больных БА и здоровыми за счет тенденции к повышению частот гетерозигот *1/*2 у пробандов c БА (c²=3,32, р=0,068). При анализе частот аллелей этого локуса отмечена тенденция к преобладанию аллеля CYP2C19*2 у больных (c²=3,52, р=0,061) по сравнению со здоровыми.

Таблица 9

Распределение индивидов разного пола по группам, характеризующим степень тяжести бронхиальной астмы

Примечание. n – абсолютное значение индивидов в группе.

Учитывая, что БА имеет довольно сложный клинический фенотип, проявляющийся от повышенной чувствительности бронхов до летальных форм, проследить участие генов системы биотрансформации в патогенезе возможно только при тщательном анализе особенностей сформировавшегося клинического фенотипа БА. Поэтому было проанализировано распределение частот генотипов и аллелей изучаемых локусов в отношении групп с различной степенью тяжести заболевания. Оценка тяжести БА основывается на клинических проявлениях, кроме того, учитывается вариабельность изменения бронхиальной проходимости в течение суток.

При сравнении групп, различающихся по степени тяжести (табл. 9) показано, что в группе с тяжелой БА преобладали индивиды женского пола (63,5%) в отличие от двух других представленных групп.

Рис. 3. Распределение «нулевых» (“0/0”) генотипов генов GSTT1 и GSTM1 у больных бронхиальной астмой, различающихся по степеням тяжести.

У больных БА с различными степенями тяжести заболевания установлены различия между легкой (n=26) и тяжелой (n=50) степенью тяжести по частотам генотипов гена GSTT1: «нулевой» генотип гена преобладал у лиц с легкой БА (38,5% и 16,0% у больных легкой и тяжелой БА, р=0,045) (рис. 3).

Предположив, что ферменты метаболизма ксенобиотиков способствуют сенсибилизации, осуществляя детоксикацию низкомолекулярных соединений, что клинически может проявляться проявлениями поливалентной аллергии, были проанализированы результаты кожных аллергопроб с полиморфизмом исследуемых генов ферментов метаболизма ксенобиотиков. В результате анализа не выявлено статистически значимых различий между группами, различающимися по наличию/отсутствию сенсибилизации (р>0,05).

В целом, полученные данные свидетельствуют о связи изученных полиморфных вариантов генов у жителей г. Томска как с БА, так и с отдельными клиническими признаками заболевания. Результаты работы показали вклад делеционного полиморфизма гена GSTM1 в развитии БА, основанного на функциональной значимости глутатионовых S-трансфераз в метаболизме эндогенных и экзогенных ксенобиотиков, а также выявили, что риск развития БА увеличивает гетерозиготный генотип гена CYP2E1 (полиморфизм 7632T>A). Кроме того, установлено значимое увеличение частоты «нулевого» генотипа гена GSTT1 у больных с легким течением заболевания.